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[!--downpath--]《人教版九年級數(shù)學(xué)《焦耳定理》教學(xué)設(shè)計》這是優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計文章，希望可以對您的學(xué)習(xí)工作中帶來幫助！
彰顯學(xué)科核心素質(zhì)的教學(xué)設(shè)計
學(xué)習(xí)內(nèi)容剖析
學(xué)習(xí)目標(biāo)描述
1.曉得電壓的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定理的內(nèi)容、公式、單位及其運用.
3.曉得等效取代法和控制變量法在本節(jié)實驗中的運用.
4.通過測光耳生平的介紹，培養(yǎng)中學(xué)生熱愛科學(xué)，敢于克服困難的決心和信心.
學(xué)習(xí)內(nèi)容剖析
提示：可從學(xué)習(xí)內(nèi)容概述、知識點界定及其互相間的關(guān)系等角度剖析
1.理解焦耳定理的內(nèi)容、公式、單位及其運用.電壓的熱效應(yīng)跟內(nèi)阻、電流和時間的關(guān)系的探究.通過知識的學(xué)習(xí)，達到解決實際問題的能力。
學(xué)科核心素質(zhì)剖析
提示：說明本課堂可以落實那個或什么學(xué)科核心素質(zhì)
學(xué)習(xí)基本的數(shù)學(xué)研究方式。培養(yǎng)熱愛科學(xué)，敢于探究的精神。
教學(xué)重點
電壓的熱效應(yīng)跟內(nèi)阻、電流和時間的關(guān)系的探究
教學(xué)難點
組織指導(dǎo)中學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析，并得出正確的推論.
中學(xué)生學(xué)情剖析
本節(jié)課主要是中學(xué)生在認(rèn)識電功、電功率的基礎(chǔ)上，進一步認(rèn)識電熱與電功的關(guān)系，了解電熱在社會生活的應(yīng)用與害處。
教學(xué)策略設(shè)計
教學(xué)環(huán)節(jié)
教學(xué)目標(biāo)
活動設(shè)計
信息技術(shù)運用說明
班主任出示一些用家電的圖片，讓中學(xué)生觀察，并提出問題：
（1）比較它們有何不同？
（2）燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有哪些覺得？為何？
（3）電吊扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部份有哪些覺得？為何？
中學(xué)生討論、回答：燈泡發(fā)熱，電吊扇的電動機發(fā)熱.
師這節(jié)課我們就來研究一下電與熱的有關(guān)問題.
電電壓的熱效應(yīng)
請你們觀察教材P99圖18.4-1，圖中四個用家電通電時就會形成哪些現(xiàn)象？
說明電壓在工作過程中消耗的電能轉(zhuǎn)化成哪些能了？
生：會形成熱現(xiàn)象，說明電能轉(zhuǎn)化成熱能了.
板書：電壓通過導(dǎo)體時，電能要轉(zhuǎn)化成熱能，我們把這些現(xiàn)象稱作電壓的熱效應(yīng).
班主任總結(jié)：電熱的實質(zhì)是電能的轉(zhuǎn)化.電熱既是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，同時也是電壓做功的過程.并且對不同的用家電來說，在消耗相同的電能的情況下，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少是不同的.例如電爐子、電飯鍋、電烙鐵等用家電的主要作用就是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，因而供人們借助，此時在不考慮能量耗損的情況下可以近似覺得電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能；并且對于像電吊扇、電冰柜、電視機、洗衣機等用家電，它們的主要目的不是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而是轉(zhuǎn)化為其他方式的能量，所以此時消耗的電能中，只有極少一部份電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，這時的熱效應(yīng)彰顯得不顯著.
電壓的熱效應(yīng)是一種普遍現(xiàn)象；電壓還有另外兩種效應(yīng)——化學(xué)效應(yīng)和磁效應(yīng).
電壓的三種效應(yīng)
焦耳定理Q＝I2Rt
1.探究電壓形成的熱量跟什么誘因有關(guān)
（1）推測：（班主任引導(dǎo)鼓勵中學(xué)生發(fā)言）
生1：可能與電流有關(guān)，由于電流越大，電爐中形成的熱越多；
生2：可能與內(nèi)阻有關(guān)，由于電爐絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太冷；
生3：可能跟電壓有關(guān)，由于常據(jù)說，電壓大容易引起火警.
班主任總結(jié)：電壓、電壓和內(nèi)阻三個量之間是有聯(lián)系的，明晰了兩個量就可以再確定另外一個量，故我們研究電壓、電阻與導(dǎo)體形成熱量的關(guān)系就可以了.
（2）設(shè)計實驗：(采用控制變量的方式)
師請朋友們觀察通電的電爐和相連的導(dǎo)線.
生：內(nèi)阻絲很快地紅腫，與之相連的導(dǎo)線卻不太冷.
師內(nèi)阻絲與導(dǎo)線是如何聯(lián)接的？請就此提出一個值得探究的課題——在電壓相同時，電壓通過導(dǎo)體形成的熱量與內(nèi)阻有哪些關(guān)系？
演示實驗1：把兩個內(nèi)阻不同的金屬絲串聯(lián)上去，倒入裝有相同質(zhì)量煤油的兩個燒杯中，通電，觀察燒杯中的濕度計的示數(shù).談?wù)勀莻€燒杯中形成的熱量多？可得出形成熱量的多少與哪些誘因有關(guān)？
剖析推論：在電壓、通電時間相同的情況下，內(nèi)阻越大，形成的熱量越多.
演示實驗2：用一個內(nèi)阻來做，通過滑動變阻器改變通過內(nèi)阻的電壓，觀察燒杯中的濕度計的示數(shù).得出哪些推論？
剖析推論：在內(nèi)阻、通電時間相同的情況下，通過的電壓越大，形成的熱量越多.
演示實驗3：用一個內(nèi)阻來做，通過相同的電壓，改變通電的時間，觀察燒杯中濕度計的示數(shù).得出哪些推論？
剖析推論：在內(nèi)阻、通過的電壓相同的情況下，通電時間越長，形成的熱量越多.
說明：探究電熱誘因的方案較多，中學(xué)生提及的，都可盡量鼓勵中學(xué)生大膽地去探究.
（3）如何理解實驗所選器材的目的：
①實驗時，選用的燒杯要完全相同，上面所盛的煤油質(zhì)量也要相同，以使兩瓶中的煤油吸收不同的熱量時，下降不同的水溫.
②瓶中電阻不同的阻值絲也可分別用鈷鉻合金絲和銅線.
③燒瓶中，為何要裝煤油？
答：由于煤油的比熱容小，吸收相同的熱量，氣溫變化顯著，進而使實驗現(xiàn)象顯著，另外煤油不導(dǎo)電，能夠避免短路.
④在實驗中，為何要將兩內(nèi)阻絲串聯(lián)？
答：因為影響電熱大小的誘因有多個，所以必須采用控制變量法，能夠探究某一誘因?qū)﹄姛岬木唧w影響.諸如，探究內(nèi)阻大小對電熱的影響時，必須控制電壓和通電時間相同，當(dāng)兩內(nèi)阻絲串聯(lián)時，可以絕對保證電壓大小和通電時間相同.
⑤由于實驗中電流在導(dǎo)體上形成的熱量難以直接觀察，故采用轉(zhuǎn)化法，把放出熱量的多少轉(zhuǎn)化為能直接觀察的氣溫變化的多少.通電后電壓在內(nèi)阻絲上形成的熱量越多，煤油上升的氣溫越高，觀測氣溫的變化情況，就可以定性比較電壓形成熱量的多少了.
（說明：其實本實驗還有好多轉(zhuǎn)化方案.諸如，轉(zhuǎn)化為燒杯中煤油受熱使煤油柱下降的高度；或轉(zhuǎn)化為密閉空氣受熱膨脹使U形管中藍(lán)色液柱出現(xiàn)高度差；或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體上用蠟均勻纏住的火柴棒掉下的數(shù)量等.注意用心感受吧！）
2.焦耳定理
師日本化學(xué)學(xué)家焦耳通過大量的實驗于1840年最先精確地確定了電壓通過導(dǎo)體形成的熱量跟電壓的二次方成反比，跟導(dǎo)體的阻值成反比，跟通電時間成反比的推論，這與我們剛剛得出的電熱與電壓、電阻的關(guān)系是一致的，于是人們?yōu)榱擞涀∷堰@個規(guī)律稱作焦耳定理.
板書：公式：Q=I2Rt.
單位：電壓I——安培（A），內(nèi)阻R——歐姆（Ω），時間t——秒（s），熱量Q——焦耳（J）.
班主任總結(jié)：運用焦耳定理估算電熱時應(yīng)注意：
（1）焦耳定理公式Q=I2Rt，是由實驗總結(jié)下來，只要有電壓通過導(dǎo)體，都可以用它來估算所形成的熱量.
（2）公式中各化學(xué)量都是對同一段電路或同一導(dǎo)體而言的，也是對應(yīng)于同一狀態(tài)的.
純內(nèi)阻電路中借助Q=
求電熱
師像剛剛接電爐的電路中，電壓工作時將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，這樣的電路叫純內(nèi)阻電路.中學(xué)我們所研究的電路，大部份是純內(nèi)阻電路，如電燈、電阻的電路.而電吊扇所在的電路，電壓工作時焦耳定律公式應(yīng)用，消耗的電能只有一部份轉(zhuǎn)化為熱能，大部份轉(zhuǎn)化為機械能，這樣的電路為非純內(nèi)阻電路.
消耗的電能W與形成的電熱Q之間的關(guān)系：
（1）純內(nèi)阻電路中，消耗的電能W等于形成的電熱Q；
（2）非純內(nèi)阻電路中，消耗的電能W小于形成的電熱Q.
板書：在純內(nèi)阻電路中，Q=W=Pt=
師請你們看教材P101《想想議議》，剖析討論.
中學(xué)生討論后回答.
班主任總結(jié)：額定電流相同的燈泡，額定功率越大，內(nèi)阻越小，單位時間內(nèi)形成的熱量越多.由于燈泡的電路是純內(nèi)阻電路，所以有Q=W=Pt=
，當(dāng)電流一定時，內(nèi)阻越小，相同時間內(nèi)形成的熱量越多.而用焦耳定理比較兩個內(nèi)阻在單位時間內(nèi)形成的熱量的多少時焦耳定律公式應(yīng)用，其前提條件是流過兩個內(nèi)阻的電壓相同.兩者并不矛盾，是三者的前提條件不同.
對于焦耳定理的理解，班主任應(yīng)注意指出公式適用的條件，而不能片面地借助物理知識去討論.對于焦耳定理可從兩點加深理解：①在時間、電壓相同時，由Q=
可知內(nèi)阻越小，形成的熱量越多；②在時間、電流相同時，由Q=
可知，內(nèi)阻越大，形成的熱量越多.
分層作業(yè)題
課本后習(xí)題的完成。學(xué)案單上習(xí)題的完成。
個人反省
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了電熱形成的緣由，影響電熱形成多少的誘因，焦耳定理，以及純內(nèi)阻電路中電熱的估算等知識.實驗設(shè)計時我們一定要有控制變量的思想，在說明一個化學(xué)量與另一個數(shù)學(xué)量之間關(guān)系時，一定要指出其條件，是在哪些量不變的情況下才有這樣的關(guān)系，使自己的表述愈發(fā)嚴(yán)密.
人教版九年級數(shù)學(xué)《焦耳定理》教學(xué)設(shè)計這篇文章共9297字。
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