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[!--downpath--]2.5 焦耳定理（教學設計） 高中數學 1. 課程標準分析 課程標準內容： 3.2.5 了解電功率、電功率和焦耳定理，能夠運用焦耳定理解釋生產、生活中的電熱現象。 活動建議：收集新型電暖器的資料，了解其加熱原理。 學術質量等級：從課程標準的內容來看，要求本節內容為“理解”和“能夠使用”，屬于質量描述中的“4級”。 要求是：（1）理解所學的數學概念和規律及其相互關系，能夠正確解釋自然現象，綜合運用所學的化學知識解決實際問題； （2）能夠將實際問題中的對象和過程轉化為所學的數學模型，能夠對綜合化學問題進行分析推理，得出推論并做出解釋。 與考試評價的關系：本部分適用于高等學校招生備案的學術水平和分級考試的命題依據。 二、教材分析 1、教材的地位、作用和特點。 焦耳定理是一個重要的數學定理。 它體現了電能和熱能轉換中的能量守恒原理。 本部分在熱科學中發揮著重要作用。 2.教學目標 （一）知識與技能 ①理解電功率和電功率的概念，以及公式的數學意義。 了解實際功率和額定功率。 ②了解電功率與電熱的關系。 理解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應條件。 ③知道非純內阻電路中電能與其他形式能量轉換的關系，電功小于電熱。 ④ 能運用能量轉換和守恒定律的觀點解決含電動機的簡單非純內阻電路問題。
（二）過程與方法 ①通過運動回路的探索，提高中學生的分析論證能力； ②在教學中培養中學生歸納總結的科學思維方式。 （三）情感心態和價值觀通過本課的教學，讓中學生感受到探索自然規律的科學心態。 3、重點難點重點：區分并掌握電功率和電熱量的估算。 難點：主要是中學生對電路中的能量轉換關系缺乏感性認識，難以接受。 從課程標準來看，該班對學術素質要求較高，難度不易突破。 這部分的教學應分為兩個課時，包括新講課和評述課。 3、學業情況分析 中學生在中學時就已經接觸過焦耳定理的內容，為本課的學習打下了一定的基礎。 不過，在中學階段，他們會從電場力做功、能量轉換和守恒的角度來研究焦耳定理，這是非常重要的。 對中學生的學習提出了更高的要求。 本課程涵蓋的能量視角是研究電氣和其他化學問題的重要方法。 此外，本節內容在實踐中具有廣泛而重要的應用。 既是學習后續知識的基礎，也是學習的基礎。 因此，這堂課不僅是一堂數學知識的教學課，更是一堂化學方法和思想的滲透課。 教學中要充分結合實際，鞏固和加深對基礎知識的理解，掌握實際問題中的原理。 根據中學生的認知水平，要求中學生收集小燈泡、電爐絲、電動吊扇、電動汽車或一些新型電暖器的資料，根據中學生的實際情況了解其工作情況和加熱原理。指示。
有利于中學生形成對本節探索的濃厚興趣，并將理論與生活實際結合起來。 四、教學方法 （一）教學方法和手段 1、利用解題公式，引導中學生聯系上述電場力知識，推導出電壓功的表達式。 2、緊密結合實際，通過實例分析，讓中學生了解各類電能及其他形式能源的轉化。 3、進行課件演示實驗，讓中學生了解純內阻電路和非純內阻電路在能量轉換方面的區別。 （二）學習方法為了突出中學生的主體作用，我引導中學生探索小學習，在討論中突破難點。 本課主要采用歸納法； 閱讀方法； 組合方法； 推理方法等。 通過設疑啟發中學生思考； 通過練習加強有意注意，根據練習情況及時對中學生進行評價和鼓勵，重點讓中學生弄清楚構造數學概念的過程，而不是死記硬背推論。 5、教學過程中創設場景，熱衷電動汽車給我們的生活帶來速度和便利。 當電動汽車遇上古北口，會發生什么？ 它消失了！ 別做飯了！ 說實話，會爆炸的！ 為什么？ 通過本課的學習，朋友們可以自己解釋這個問題。 拓展你的思維并激發你的興趣。 講義上展示圖片，讓中學生對圖片進行分類。 （鼓勵中學生拓展思維，分類，不做對錯評價）引導中學生按照能量的轉化進行分類，能夠說出能量是如何轉化的。 根據“功是能量轉換的尺度”，問：能量轉換過程中哪些力在做功？ 提出研究點1 (1)自主學習：電場力對自由電荷所做的功，讓中學生根據課本內容導出電功和電功率的公式。
班主任講解：電功率、電量的概念、物理意義、單位等需要記憶。 補充說明：額定功率和實際功率，您可以在家電上識別額定電流和額定功率來體驗應用、顯示和評估1、一只白熾燈上標有“”字樣，它是什么正常發光時的電壓是多少？ 這個白熾燈的內阻是多少？ 當實際電流為55V時，燈泡的實際功率是多少？ （內阻幾乎不隨溫度變化）中學生展示，班主任點評。 觀看視頻并提出新想法。 為什么電爐的金屬絲遇熱會膨脹，但金屬絲卻幾乎不升溫？ 中學生根據自己的知識回答，班主任不評論對錯。 演示實驗，感性認知 走進焦耳實驗，讓中學生對利用焦耳定理找出家用電器的熱量有一個感性認知。 因此，提出一個新課題：（2）自學：焦耳定理焦耳定理---電壓的熱效應讓中學生從能量守恒的角度推導出焦耳定理的公式。 班主任講解：而且是專門用來估算家用電器產生的熱量的。 體驗應用、展示與評價 2、第一題，你有多少種方法來計算白熾燈正常工作一分鐘產生的熱量？ 寫出表達式。 通過推理，讓中學生知道三個公式之間的關系。 推測與思考，概念不同（三）協同探索：電機中的電功率與熱量預測與思考：電機卡住的電壓與正常運行是否相同？ 讓中學生互相交流并解釋他們的猜測，最后展示給他們。 觀看視頻，驗證猜測并提出問題：為什么會發生這種情況？ 班主任引導中學生從能量轉換的角度思考：卡住和正常運行有什么區別。
引導探索、合作交流 引導中學生從能量轉換的角度分析純內阻和非純內阻問題，找出電功和電熱的區別。 通過合作交流找出純內阻和非純內阻的I、U、R之間的關系是什么？ 產生解決純內阻電路和非純內阻電路的基本解題思路。 班主任指出：歐姆定理的運用條件。 體驗、使用、顯示與評價 電機正常工作時，兩端電流為220V，電阻為2Ω，流過電機的電壓為10A。 電機正常運轉1秒消耗多少電量？ 形成多少熱量？ 輸出多少機械能？ 思考：電機正常運行時，如果電機突然卡住，1秒內會產生多少熱量？ 根據學到的新知識，解釋一下開頭提出的問題“當電動車遇上古北口”，為什么容易燒毀？ 讓中學生自己演繹課本上的例子。 班主任給出了相應的指導，產生了解決非純內阻電路問題的基本思路。 合作與溝通、思考與討論可以衍生出公式，也可以衍生出動力公式。 當內阻為R的電機兩端電流為U時，同事用這個公式估算了其消耗的電功率。 根據這個冪表達式的推演過程，你能解釋一下這位朋友哪里出了問題嗎？ 課內檢查、展示和評價（見教案） 對于以上練習，首先讓中學生獨立完成，然后讓中學生合作交流，讓能解決問題的朋友為不能解決問題的朋友解決。 班主任展示了中學生的試題，并對試題中的問題進行了點評和糾正。 只有內阻嗎？ 只有內阻嗎？ 是不是完全轉化為內能了？ 顯示表格并產生系統的解決問題的想法。
（六）布置作業，鞏固提高：課本《問題與練習》1、2、3、4題 6、課后反思 在整個教學過程中，除了讓中學生掌握知識外，還對他們進行訓練分析、總結、操作、辯證思維的能力，充分展現了中學生為主體的教學思想和從生活走向化學、從數學走向社會的教學理念。 在這節課中，我借助生活視頻和Flash再現了生活的雛形。 在短短的課堂上，需要大量環境和時間的知識和探索過程會讓中學生產生身臨其境的感覺，極大地增強了中學生的認知范圍。 。 在這個過程中，除了傳授給中學生知識，給中學生提供學習知識的途徑，讓中學生受益終生。 因此，多媒體講義的應用不僅直觀，而且可以吸引中學生的注意力，活躍課堂氣氛，提高課堂教學效率。 課堂教學是一門存在缺陷的藝術，無論教學設計多好，在教學過程中都不可避免地會出現這樣那樣的缺陷。 在教學過程中，我擔心不能按量完成教學內容。 因此，一些體現中學生主動性的動手和口頭活動還不夠。 因此，在課堂教學過程中，我也應該更多地關注中學生，充分允許中學生表達自己的意見。 事實上，在新課程教學理念的指導下，傳統的接受性教學模式被活潑、歡快的探究式學習活動所取代。 課堂氣氛活躍，中學生積極主動，敢想、敢問、敢說、敢做，充滿了求知欲和表現欲。 我會吸取這節課的優點，改正自己的不足，在以后的教學中練好基本功，向同事請教，學習更多新的課程理論，讓以后的教學更加歡快、活潑。
2.5 焦耳定理——學業條件分析 中學生在中學時就已經接觸過焦耳定理的內容初三物理焦耳定律推導公式，為本課的學習打下了一定的基礎。 這對中學生的學習提出了更高的要求。 本課程涵蓋的能源視角是研究熱和其他化學問題的重要方法。 此外，本節內容在實踐中具有廣泛而重要的應用。 既是學習后續知識的基礎，也是學習的基礎。 因此，這堂課不僅是一堂數學知識的教學課，更是一堂化學方法和思想的滲透課。 教學中要充分結合實際，鞏固和加深對基礎知識的理解，掌握實際問題中的原理。 根據中學生的認知水平，要求學生收集小燈泡、電爐絲、電動吊扇、電動汽車或一些新型電暖器的資料，并根據說明了解其工作情況和加熱原理。 有利于中學生形成對本節探索的濃厚興趣，并將理論與生活實際結合起來。 2.5 焦耳定理（療效分析） 1、目標制定 正確的教學目標既要滿足課程標準的要求，又要符合中學生的實際情況。 教學目標是設計教學過程的依據，是課堂教學的總體指導思想，是課堂教學的出發點初三物理焦耳定律推導公式，也是課堂教學的最終歸宿。 本課真正達到了讓中學生掌握知識、培養中學生科學思維模式、讓中學生體驗探索自然規律的科學心態的教學目標。 2、掌握重點、難點。 重點和難點的教學是一堂課的關鍵。 班主任課堂教學水平主要體現在重點的突出和難點的突破。
為了凸顯中學生的主體作用，我引導中學生探索小學習，在討論中突破難點。 本課主要采用歸納法； 閱讀方法； 組合方法； 推理方法等。 通過設疑啟發中學生思考； 通過練習加強有意注意，根據練習情況及時對中學生進行評價和鼓勵，重點讓中學生弄清楚構造數學概念的過程，而不是死記硬背推論。 3、恰當的教學方法 為了讓中學生加深對本節內容的理解，我在教學中采用敘述、推理、探究、討論等方法進行教學。 最大限度地調動中學生積極參與教學活動。 充分體現“教師為主導，中學生為主體”的教學原則。 本課基本達到了預期的療效，達到了新課程的教學目標，符合中學生的實際情況，有利于學生對知識的理解和掌握。 2.5 焦耳定理學習目標： 1.了解電功和電功率的概念，以及公式的數學意義。 了解實際功率和額定功率。 2.了解電功率和電熱的關系。 理解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應條件。 3、知道不純內阻電路中電能與其他形式能量轉換的關系，電功率小于電熱。 4、能夠運用能量轉換和守恒的觀點解決簡單的帶電機的非純內阻電路問題。 教學過程： 1.創設場景（見幻影kt板） 2.自主學習 1.電壓所做的功本質上是對導體中的自由電荷所做的功，電壓所做的功為等于轉換成電能的量。 2、推導出電壓功公式：電功率公式為，適用于。 3、電壓通過導體時形成的熱量（內能）與電壓、導體的電阻、通電時間成反比。 該定律稱為焦耳定理。
推論電熱（焦耳熱）的表達式為：適用于熱功率公式。 焦耳定理是電壓熱效應的實驗定理，在所有電加熱的估計中都必須使用該定理。 3. 協作研究——估計并考慮電機中的電功率和電熱：電機卡住和正常工作電壓是否相同？ 從能量轉換的角度思考：卡住和正常運行有什么區別？ 根據電功率小于電熱的關系，可以得出I、U、R之間的什么關系？ 思考與討論： 由公式 和 也可以推導出冪公式。 當內阻為R的電機兩端電流為U時，同事用這個公式估算了其消耗的電功率。 根據這個冪表達式的推演過程，你能解釋一下這位朋友哪里出了問題嗎？ 四、經驗與應用 1、白熾燈標有“”字樣。 正常發光時它的電壓是多少？ 這個白熾燈的內阻是多少？ 當實際電流為55V時，燈泡的實際功率是多少？ （內阻幾乎不隨溫度變化） 2、第一題，你能找出幾種方法讓白熾燈正常工作一分鐘？ 熱？ 寫出表達式。 3、電機正常工作時，兩端電流為220V，電阻為2Ω，流過電機的電壓為10A。 電機正常運轉1秒消耗多少電量？ 形成多少熱量？ 輸出多少機械能？ 思考：電機正常運行時，如果電機突然卡住（兩端電流不變），1秒內會產生多少熱量？ 5.現場檢查 1.適用于估算任何家用電器的電功率的公式是（） 2.加到電機上的電流為U，電機消耗的電功率為P，內阻電機線圈的熱功率為r，則電機線圈耗散的熱功率為( ) A. PB． U2/rC． P2r/U2D。 P-P2r/U23。 關于電功率和電加熱，下列說法正確的是（） A. 任何電路中的電功，電熱，B. 任何電路中的電功，電熱，但有時不等于 C. 電功率適用任何電路中，僅適用于純內阻電路 D. 電功率、電加熱僅適用于純內阻電路。 4、微型吸塵器直流電機的電阻是恒定的。 當施加0.3V電流時，通過電壓為0.3A。 此時電機不轉動。 電機的電阻是多少？ 當施加到電機兩端的電流為2.0V時，電壓為0.8A。 此時電機工作正常。 吸塵器的機械功率是多少？ 課堂小結：請談談這堂課的收獲。
作業：課本《問題與練習》1、2、3、4題 2.5焦耳定理（課后反思） 在整個教學過程中，除了讓中學生掌握知識外，還培養他們的分析和歸納能力，動手操作，辯證思考。 充分展現了以中學生為主體的教學思想和從生活走向化學、從數學走向社會的教學理念。 在這節課中，我借助生活視頻和Flash再現了生活的雛形。 在短短的課堂上，需要大量環境和時間的知識和探索過程會讓中學生產生身臨其境的感覺，極大地增強了中學生的認知范圍。 。 在這個過程中，除了傳授給中學生知識，給中學生提供學習知識的途徑，讓中學生受益終生。 因此，多媒體講義的應用不僅直觀，而且可以吸引中學生的注意力，活躍課堂氣氛，提高課堂教學效率。 課堂教學是一門存在缺陷的藝術，無論教學設計多好，在教學過程中都不可避免地會出現這樣那樣的缺陷。 在教學過程中，我擔心不能按量完成教學內容。 因此，一些體現中學生主動性的動手和口頭活動還不夠。 因此，在課堂教學過程中，我也應該更多地關注中學生，充分讓中學生表達自己的觀點。 事實上，在新課程教學理念的指導下，傳統的接受性教學模式被活潑、歡快的探究式學習活動所取代。 課堂氣氛活躍，中學生積極主動，敢想、敢問、敢說、敢做，充滿了求知欲和表現欲。 我會吸取這節課的優點，改正自己的不足，在以后的教學中練好基本功，向同事請教，學習更多新的課程理論，讓以后的教學更加歡快、活潑。
2.5 焦耳定理—課程標準分析 課程內容： 3.2.5 了解電功率、電功率和焦耳定理，能夠運用焦耳定理解釋生產、生活中的電熱現象。 活動建議：收集新型電暖器的資料，了解其加熱原理。 學術質量等級：從課程標準的內容來看，要求本節內容為“理解”和“能夠使用”，屬于質量描述中的“4級”。 要求是：（1）理解所學的數學概念和規律及其相互關系，能夠正確解釋自然現象，綜合運用所學的數學知識解決實際問題； （2）能夠將實際問題中的對象和過程轉化為所學的數學模型，能夠對綜合化學問題進行分析推理，得出推論并做出解釋。 與考試評價的關系：本部分適用于高等學校招生備案的學術水平和分級考試的命題依據。