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《焦耳定律》教学设计与反思 罗源第三中学 谢连华 焦耳定律的内容是电流流过导体产生的热量的计算方法（Q=I2Rt）。这个公式是从电功表达式P=UI和欧姆定律I= 两个公式推导而来，从公式到公式，很容易让学生把物理当成数学来学习，脱离实际，不能够在大脑中建立实际的物理图景，这样也就难以接受物理知识、形成物理思维。笔者在教授《焦耳定律》的时候，通过生活导入、问题讨论、实验质疑、理论分析、思考巩固五步来展开教学，努力使知识生活化，课堂生动化，取得了理想的效果。 具体的设计与反思是: 一、教学目标 （一）知识目标 　　1.知道电流的热效应. 　　2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用. （二）能力目标 　　知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法. （三）情感目标 　　通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念. 二、教材分析 　　教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.做好实验是本节课的关键. 三、教学方法 　　本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验. 　　对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题. 四、教学设计 　　1、提出问题： 　　(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ 　　(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？ 　　学生回答：发烫.是电流的热效应. 　　2、引入新课 　　(1)演示实验： 　　A、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量. 　　B、 三种情况： 　　第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多. 　　第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多. 　　第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多. 　　（2）焦耳定律 　　英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律. 　　焦耳定律可以用下面的公式 　　表示： Q=I2Rt 　　公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）. 　　例题　一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量. 　　解：　I=U/R=36V/60Ω=0.6A 　　 　　 Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J 　　在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt， 　　(3)总结 　　在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多. 　　在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多. 五、教学反思 《电和热》这节课，结合物理实验探究的教学模式，我首先从生活实践中最常见的现象出发，提出质疑，然后进行实验探究，最后用实验结论从理论上解释提出的问题，其中主要突出的是科学探究过程。在整个教学过程中，不仅使学生掌握了知识，而且培养了他们分析归纳、动手操作、辩证思维的能力，充分体现了以学生为主体的教学思想和从生活走向物理，从物理走向社会的教学理念，取得了很好的教学效果。反思《电和热》这节课，我就在教学环节一些好的创意