15.4　探究焦耳定律 教学设计 2024-2025学年沪粤版物理九年级上册.docx

15.4探究焦耳定律教学设计2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

课题：

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课时：计划1课时

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一、教学内容分析

本节课的主要教学内容为沪粤版物理九年级上册第15章第4节“探究焦耳定律”。教学内容主要包括焦耳定律的概念、公式推导、实验验证及应用。通过本节课的学习，学生将理解电流通过导体时产生的热量与电流的二次方、电阻及通电时间的关系。

教学内容与学生已有知识的联系：在此之前，学生已经学习了电流、电阻、电压等基础电学知识，掌握了欧姆定律，并了解简单的电路计算。在此基础上，本节课将引导学生发现电流产生的热量与这些因素之间的关系，进一步深化学生对电学知识的理解，并为后续学习电功率、电热等打下基础。

二、核心素养目标分析

本节课的核心素养目标旨在通过探究焦耳定律，培养学生的物理观念、科学思维、科学探究能力和科学态度与责任。首先，学生在理解和掌握焦耳定律的基础上，形成对电能与热能转换的物理观念，深化对能量守恒与转换的认识。其次，通过公式推导和实验设计，锻炼学生的科学思维能力，学会运用物理公式解决实际问题，提高分析问题和解决问题的能力。此外，学生在实验探究过程中，发展科学探究能力，包括提出问题、设计实验、收集数据、分析论证等，培养合作交流与批判性思维。最后，通过学习焦耳定律在实际生活中的应用，引导学生树立节能环保的科学态度与责任，激发学生对物理学科的兴趣，使其认识到物理知识在生活中的重要性，从而主动承担起社会责任。

三、教学难点与重点

1.教学重点

（1）焦耳定律的概念及其表达式：Q=I2Rt，理解电流、电阻、通电时间与产生热量之间的关系。

-举例：讲解焦耳定律时，通过图示和实际例子使学生明确各物理量之间的关系，如改变电流大小、电阻值或通电时间，产生的热量如何变化。

（2）焦耳定律的应用：分析实际电路中焦耳热的应用与计算。

-举例：讲解焦耳热在电器设备、导体发热等方面的应用，引导学生学会运用焦耳定律进行简单的热量计算。

（3）实验操作与数据分析：设计实验验证焦耳定律，学会正确使用实验器材，掌握数据处理方法。

-举例：实验中，指导学生如何正确连接电路、测量电流和温度，以及如何处理实验数据，得出结论。

2.教学难点

（1）焦耳定律的公式推导：理解电流的二次方、电阻与通电时间对热量的影响。

-突破方法：通过图示、实例和数学推导，使学生逐步理解各物理量之间的关系。

（2）实验操作中的注意事项：正确使用温度计、电流表等实验器材，避免实验误差。

-突破方法：教师在实验前进行详细讲解和演示，学生操作时及时纠正错误，确保实验结果的准确性。

（3）数据分析与论证：对实验数据进行合理的处理和分析，得出准确的结论。

-突破方法：指导学生运用统计学方法对实验数据进行处理，如平均值、线性拟合等，并学会分析数据可能存在的误差。

（4）焦耳定律在实际生活中的应用：理解焦耳热在生活中的具体应用，如电器发热、电热器等。

-突破方法：结合生活实例，引导学生运用所学知识分析实际问题，提高知识运用能力。

四、教学资源准备

1.教材：

-确保每位学生都提前准备好沪粤版物理九年级上册教科书，以便在课堂上随时翻阅第15章第4节“探究焦耳定律”的相关内容。

-教师准备教学参考书、教案和PPT，以便于在授课过程中提供必要的指导和支持。

2.辅助材料：

-准备与焦耳定律相关的图片，如焦耳热在不同电阻下的效果、电流的热效应示意图等，帮助学生形象理解焦耳定律。

-制作焦耳定律公式推导过程的动画或图表，通过视觉辅助手段帮助学生记忆和理解公式中各物理量的关系。

-收集和整理焦耳定律实际应用的案例视频，如电热水壶、电热毯等，以便在课堂上展示，增强学生对知识点的现实感知。

-准备电流表、温度计等仪器的使用说明书和操作视频，供学生在实验前后参考。

3.实验器材：

-准备足够的实验套件，包括电源、电阻、电流表、温度计、导线、电热器等，确保每位学生都能参与实验操作。

-检查实验器材的完整性和安全性，确保所有设备都能正常工作，避免实验过程中发生意外。

-准备实验器材的备用件，以防实验过程中出现损坏或故障。

4.教室布置：

-将教室分为理论学习区和实验操作区，理论学习区配备多媒体教学设备，实验操作区设置实验台和必要的实验器材。

-在实验操作区周围设置安全警示标志，提醒学生注意实验安全。

-布置分组讨论区域，提供白板或海报纸、记号笔等工具，方便学生进行讨论和记录实验结果。

-确保教室内的光线充足，通风良好，为学生提供一个舒适的学习环境。

五、教学实施过程

1.课前自主探索

-教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台或班级微信群，发布预习资料，包括焦耳定律的预习PPT、概念视频和预习文