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[!--downpath--]2.5 焦耳定理（教学设计） 高中数学 1. 课程标准分析 课程标准内容： 3.2.5 了解电功率、电功率和焦耳定理，能够运用焦耳定理解释生产、生活中的电热现象。 活动建议：收集新型电暖器的资料，了解其加热原理。 学术质量等级：从课程标准的内容来看，要求本节内容为“理解”和“能够使用”，属于质量描述中的“4级”。 要求是：（1）理解所学的数学概念和规律及其相互关系，能够正确解释自然现象，综合运用所学的化学知识解决实际问题； （2）能够将实际问题中的对象和过程转化为所学的数学模型，能够对综合化学问题进行分析推理，得出推论并做出解释。 与考试评价的关系：本部分适用于高等学校招生备案的学术水平和分级考试的命题依据。 二、教材分析 1、教材的地位、作用和特点。 焦耳定理是一个重要的数学定理。 它体现了电能和热能转换中的能量守恒原理。 本部分在热科学中发挥着重要作用。 2.教学目标 （一）知识与技能 ①理解电功率和电功率的概念，以及公式的数学意义。 了解实际功率和额定功率。 ②了解电功率与电热的关系。 理解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 ③知道非纯内阻电路中电能与其他形式能量转换的关系，电功小于电热。 ④ 能运用能量转换和守恒定律的观点解决含电动机的简单非纯内阻电路问题。
（二）过程与方法 ①通过运动回路的探索，提高中学生的分析论证能力； ②在教学中培养中学生归纳总结的科学思维方式。 （三）情感心态和价值观通过本课的教学，让中学生感受到探索自然规律的科学心态。 3、重点难点重点：区分并掌握电功率和电热量的估算。 难点：主要是中学生对电路中的能量转换关系缺乏感性认识，难以接受。 从课程标准来看，该班对学术素质要求较高，难度不易突破。 这部分的教学应分为两个课时，包括新讲课和评述课。 3、学业情况分析 中学生在中学时就已经接触过焦耳定理的内容，为本课的学习打下了一定的基础。 不过，在中学阶段，他们会从电场力做功、能量转换和守恒的角度来研究焦耳定理，这是非常重要的。 对中学生的学习提出了更高的要求。 本课程涵盖的能量视角是研究电气和其他化学问题的重要方法。 此外，本节内容在实践中具有广泛而重要的应用。 既是学习后续知识的基础，也是学习的基础。 因此，这堂课不仅是一堂数学知识的教学课，更是一堂化学方法和思想的渗透课。 教学中要充分结合实际，巩固和加深对基础知识的理解，掌握实际问题中的原理。 根据中学生的认知水平，要求中学生收集小灯泡、电炉丝、电动吊扇、电动汽车或一些新型电暖器的资料，根据中学生的实际情况了解其工作情况和加热原理。指示。
有利于中学生形成对本节探索的浓厚兴趣，并将理论与生活实际结合起来。 四、教学方法 （一）教学方法和手段 1、利用解题公式，引导中学生联系上述电场力知识，推导出电压功的表达式。 2、紧密结合实际，通过实例分析，让中学生了解各类电能及其他形式能源的转化。 3、进行课件演示实验，让中学生了解纯内阻电路和非纯内阻电路在能量转换方面的区别。 （二）学习方法为了突出中学生的主体作用，我引导中学生探索小学习，在讨论中突破难点。 本课主要采用归纳法； 阅读方法； 组合方法； 推理方法等。 通过设疑启发中学生思考； 通过练习加强有意注意，根据练习情况及时对中学生进行评价和鼓励，重点让中学生弄清楚构造数学概念的过程，而不是死记硬背推论。 5、教学过程中创设场景，热衷电动汽车给我们的生活带来速度和便利。 当电动汽车遇上古北口，会发生什么？ 它消失了！ 别做饭了！ 说实话，会爆炸的！ 为什么？ 通过本课的学习，朋友们可以自己解释这个问题。 拓展你的思维并激发你的兴趣。 讲义上展示图片，让中学生对图片进行分类。 （鼓励中学生拓展思维，分类，不做对错评价）引导中学生按照能量的转化进行分类，能够说出能量是如何转化的。 根据“功是能量转换的尺度”，问：能量转换过程中哪些力在做功？ 提出研究点1 (1)自主学习：电场力对自由电荷所做的功，让中学生根据课本内容导出电功和电功率的公式。
班主任讲解：电功率、电量的概念、物理意义、单位等需要记忆。 补充说明：额定功率和实际功率，您可以在家电上识别额定电流和额定功率来体验应用、显示和评估1、一只白炽灯上标有“”字样，它是什么正常发光时的电压是多少？ 这个白炽灯的内阻是多少？ 当实际电流为55V时，灯泡的实际功率是多少？ （内阻几乎不随温度变化）中学生展示，班主任点评。 观看视频并提出新想法。 为什么电炉的金属丝遇热会膨胀，但金属丝却几乎不升温？ 中学生根据自己的知识回答，班主任不评论对错。 演示实验，感性认知 走进焦耳实验，让中学生对利用焦耳定理找出家用电器的热量有一个感性认知。 因此，提出一个新课题：（2）自学：焦耳定理焦耳定理---电压的热效应让中学生从能量守恒的角度推导出焦耳定理的公式。 班主任讲解：而且是专门用来估算家用电器产生的热量的。 体验应用、展示与评价 2、第一题，你有多少种方法来计算白炽灯正常工作一分钟产生的热量？ 写出表达式。 通过推理，让中学生知道三个公式之间的关系。 推测与思考，概念不同（三）协同探索：电机中的电功率与热量预测与思考：电机卡住的电压与正常运行是否相同？ 让中学生互相交流并解释他们的猜测，最后展示给他们。 观看视频，验证猜测并提出问题：为什么会发生这种情况？ 班主任引导中学生从能量转换的角度思考：卡住和正常运行有什么区别。
引导探索、合作交流 引导中学生从能量转换的角度分析纯内阻和非纯内阻问题，找出电功和电热的区别。 通过合作交流找出纯内阻和非纯内阻的I、U、R之间的关系是什么？ 产生解决纯内阻电路和非纯内阻电路的基本解题思路。 班主任指出：欧姆定理的运用条件。 体验、使用、显示与评价 电机正常工作时，两端电流为220V，电阻为2Ω，流过电机的电压为10A。 电机正常运转1秒消耗多少电量？ 形成多少热量？ 输出多少机械能？ 思考：电机正常运行时，如果电机突然卡住，1秒内会产生多少热量？ 根据学到的新知识，解释一下开头提出的问题“当电动车遇上古北口”，为什么容易烧毁？ 让中学生自己演绎课本上的例子。 班主任给出了相应的指导，产生了解决非纯内阻电路问题的基本思路。 合作与沟通、思考与讨论可以衍生出公式，也可以衍生出动力公式。 当内阻为R的电机两端电流为U时，同事用这个公式估算了其消耗的电功率。 根据这个幂表达式的推演过程，你能解释一下这位朋友哪里出了问题吗？ 课内检查、展示和评价（见教案） 对于以上练习，首先让中学生独立完成，然后让中学生合作交流，让能解决问题的朋友为不能解决问题的朋友解决。 班主任展示了中学生的试题，并对试题中的问题进行了点评和纠正。 只有内阻吗？ 只有内阻吗？ 是不是完全转化为内能了？ 显示表格并产生系统的解决问题的想法。
（六）布置作业，巩固提高：课本《问题与练习》1、2、3、4题 6、课后反思 在整个教学过程中，除了让中学生掌握知识外，还对他们进行训练分析、总结、操作、辩证思维的能力，充分展现了中学生为主体的教学思想和从生活走向化学、从数学走向社会的教学理念。 在这节课中，我借助生活视频和Flash再现了生活的雏形。 在短短的课堂上，需要大量环境和时间的知识和探索过程会让中学生产生身临其境的感觉，极大地增强了中学生的认知范围。 。 在这个过程中，除了传授给中学生知识，给中学生提供学习知识的途径，让中学生受益终生。 因此，多媒体讲义的应用不仅直观，而且可以吸引中学生的注意力，活跃课堂气氛，提高课堂教学效率。 课堂教学是一门存在缺陷的艺术，无论教学设计多好，在教学过程中都不可避免地会出现这样那样的缺陷。 在教学过程中，我担心不能按量完成教学内容。 因此，一些体现中学生主动性的动手和口头活动还不够。 因此，在课堂教学过程中，我也应该更多地关注中学生，充分允许中学生表达自己的意见。 事实上，在新课程教学理念的指导下，传统的接受性教学模式被活泼、欢快的探究式学习活动所取代。 课堂气氛活跃，中学生积极主动，敢想、敢问、敢说、敢做，充满了求知欲和表现欲。 我会吸取这节课的优点，改正自己的不足，在以后的教学中练好基本功，向同事请教，学习更多新的课程理论，让以后的教学更加欢快、活泼。
2.5 焦耳定理——学业条件分析 中学生在中学时就已经接触过焦耳定理的内容初三物理焦耳定律推导公式，为本课的学习打下了一定的基础。 这对中学生的学习提出了更高的要求。 本课程涵盖的能源视角是研究热和其他化学问题的重要方法。 此外，本节内容在实践中具有广泛而重要的应用。 既是学习后续知识的基础，也是学习的基础。 因此，这堂课不仅是一堂数学知识的教学课，更是一堂化学方法和思想的渗透课。 教学中要充分结合实际，巩固和加深对基础知识的理解，掌握实际问题中的原理。 根据中学生的认知水平，要求学生收集小灯泡、电炉丝、电动吊扇、电动汽车或一些新型电暖器的资料，并根据说明了解其工作情况和加热原理。 有利于中学生形成对本节探索的浓厚兴趣，并将理论与生活实际结合起来。 2.5 焦耳定理（疗效分析） 1、目标制定 正确的教学目标既要满足课程标准的要求，又要符合中学生的实际情况。 教学目标是设计教学过程的依据，是课堂教学的总体指导思想，是课堂教学的出发点初三物理焦耳定律推导公式，也是课堂教学的最终归宿。 本课真正达到了让中学生掌握知识、培养中学生科学思维模式、让中学生体验探索自然规律的科学心态的教学目标。 2、掌握重点、难点。 重点和难点的教学是一堂课的关键。 班主任课堂教学水平主要体现在重点的突出和难点的突破。
为了凸显中学生的主体作用，我引导中学生探索小学习，在讨论中突破难点。 本课主要采用归纳法； 阅读方法； 组合方法； 推理方法等。 通过设疑启发中学生思考； 通过练习加强有意注意，根据练习情况及时对中学生进行评价和鼓励，重点让中学生弄清楚构造数学概念的过程，而不是死记硬背推论。 3、恰当的教学方法 为了让中学生加深对本节内容的理解，我在教学中采用叙述、推理、探究、讨论等方法进行教学。 最大限度地调动中学生积极参与教学活动。 充分体现“教师为主导，中学生为主体”的教学原则。 本课基本达到了预期的疗效，达到了新课程的教学目标，符合中学生的实际情况，有利于学生对知识的理解和掌握。 2.5 焦耳定理学习目标： 1.了解电功和电功率的概念，以及公式的数学意义。 了解实际功率和额定功率。 2.了解电功率和电热的关系。 理解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3、知道不纯内阻电路中电能与其他形式能量转换的关系，电功率小于电热。 4、能够运用能量转换和守恒的观点解决简单的带电机的非纯内阻电路问题。 教学过程： 1.创设场景（见幻影kt板） 2.自主学习 1.电压所做的功本质上是对导体中的自由电荷所做的功，电压所做的功为等于转换成电能的量。 2、推导出电压功公式：电功率公式为，适用于。 3、电压通过导体时形成的热量（内能）与电压、导体的电阻、通电时间成反比。 该定律称为焦耳定理。
推论电热（焦耳热）的表达式为：适用于热功率公式。 焦耳定理是电压热效应的实验定理，在所有电加热的估计中都必须使用该定理。 3. 协作研究——估计并考虑电机中的电功率和电热：电机卡住和正常工作电压是否相同？ 从能量转换的角度思考：卡住和正常运行有什么区别？ 根据电功率小于电热的关系，可以得出I、U、R之间的什么关系？ 思考与讨论： 由公式 和 也可以推导出幂公式。 当内阻为R的电机两端电流为U时，同事用这个公式估算了其消耗的电功率。 根据这个幂表达式的推演过程，你能解释一下这位朋友哪里出了问题吗？ 四、经验与应用 1、白炽灯标有“”字样。 正常发光时它的电压是多少？ 这个白炽灯的内阻是多少？ 当实际电流为55V时，灯泡的实际功率是多少？ （内阻几乎不随温度变化） 2、第一题，你能找出几种方法让白炽灯正常工作一分钟？ 热？ 写出表达式。 3、电机正常工作时，两端电流为220V，电阻为2Ω，流过电机的电压为10A。 电机正常运转1秒消耗多少电量？ 形成多少热量？ 输出多少机械能？ 思考：电机正常运行时，如果电机突然卡住（两端电流不变），1秒内会产生多少热量？ 5.现场检查 1.适用于估算任何家用电器的电功率的公式是（） 2.加到电机上的电流为U，电机消耗的电功率为P，内阻电机线圈的热功率为r，则电机线圈耗散的热功率为( ) A. PB． U2/rC． P2r/U2D。 P-P2r/U23。 关于电功率和电加热，下列说法正确的是（） A. 任何电路中的电功，电热，B. 任何电路中的电功，电热，但有时不等于 C. 电功率适用任何电路中，仅适用于纯内阻电路 D. 电功率、电加热仅适用于纯内阻电路。 4、微型吸尘器直流电机的电阻是恒定的。 当施加0.3V电流时，通过电压为0.3A。 此时电机不转动。 电机的电阻是多少？ 当施加到电机两端的电流为2.0V时，电压为0.8A。 此时电机工作正常。 吸尘器的机械功率是多少？ 课堂小结：请谈谈这堂课的收获。
作业：课本《问题与练习》1、2、3、4题 2.5焦耳定理（课后反思） 在整个教学过程中，除了让中学生掌握知识外，还培养他们的分析和归纳能力，动手操作，辩证思考。 充分展现了以中学生为主体的教学思想和从生活走向化学、从数学走向社会的教学理念。 在这节课中，我借助生活视频和Flash再现了生活的雏形。 在短短的课堂上，需要大量环境和时间的知识和探索过程会让中学生产生身临其境的感觉，极大地增强了中学生的认知范围。 。 在这个过程中，除了传授给中学生知识，给中学生提供学习知识的途径，让中学生受益终生。 因此，多媒体讲义的应用不仅直观，而且可以吸引中学生的注意力，活跃课堂气氛，提高课堂教学效率。 课堂教学是一门存在缺陷的艺术，无论教学设计多好，在教学过程中都不可避免地会出现这样那样的缺陷。 在教学过程中，我担心不能按量完成教学内容。 因此，一些体现中学生主动性的动手和口头活动还不够。 因此，在课堂教学过程中，我也应该更多地关注中学生，充分让中学生表达自己的观点。 事实上，在新课程教学理念的指导下，传统的接受性教学模式被活泼、欢快的探究式学习活动所取代。 课堂气氛活跃，中学生积极主动，敢想、敢问、敢说、敢做，充满了求知欲和表现欲。 我会吸取这节课的优点，改正自己的不足，在以后的教学中练好基本功，向同事请教，学习更多新的课程理论，让以后的教学更加欢快、活泼。
2.5 焦耳定理—课程标准分析 课程内容： 3.2.5 了解电功率、电功率和焦耳定理，能够运用焦耳定理解释生产、生活中的电热现象。 活动建议：收集新型电暖器的资料，了解其加热原理。 学术质量等级：从课程标准的内容来看，要求本节内容为“理解”和“能够使用”，属于质量描述中的“4级”。 要求是：（1）理解所学的数学概念和规律及其相互关系，能够正确解释自然现象，综合运用所学的数学知识解决实际问题； （2）能够将实际问题中的对象和过程转化为所学的数学模型，能够对综合化学问题进行分析推理，得出推论并做出解释。 与考试评价的关系：本部分适用于高等学校招生备案的学术水平和分级考试的命题依据。