《電熱器 電流的熱效應》教學案例

一、教學目標

1.知識與技能

（1）能認識電熱器，知道電熱器的主要組成部分。

（2）知道焦耳定律，并能夠進行簡單的電熱計算。

2.過程與方法

（1）通過實驗探究電熱與哪些因素有關，了解用控制變量的方法研究影響電熱的因素。

（2）學會用轉換的方法來比較電阻絲的發熱量。

3.情感態度與價值觀

（1）在探究活動中培養科學態度，培養參與研究的樂趣和分工合作的意識，培養樂于探索生活中的物理知識的興趣。

（2）對于電流的熱效應在實際生活中的利用和防護，培養學會用辯證的眼光看待事物的能力。

二、教學重點

理解焦耳定律的內容、公式、單位和應用

三、教學難點

實驗探究焦耳定律

1.形成難點的原因

教師：由于這是一個演示實驗，無論是教師操作，還是邀請一名學生操作，學生的參與度都不夠高，而且實驗現象不明顯，學生學習積極性沒有得到有效調動，只是通過提問的方式，造成學生對這個實驗的探索不夠深入，因此形成難點。

學生：理論和實際不一致，尤其在研究電流產生的熱量與電流的關系時，雖然知道要控制電阻不變，但學生不能把串聯電路的另一個電阻忽略不看，只觀察其中一個電阻在兩次電流不同時溫度計的變化。

2.解決方法

每兩名學生配一個筆記本電腦，在預習的基礎上，利用課件操作時發現問題，提出并主動解決問題，再通過實驗加以佐證。

四、教學器材

焦耳定律演示器、課件

五、教學過程

1.導入部分

（1）學習目標：了解電熱器。

（2）學生活動：用最直接的方式，讓學生感受到電流的熱效應，激發興趣。

（3）備注：充分利用周圍中的例子，自然過渡。

2.新課授課

（1）學習目標：知道電熱器的原理和主要構成；探究電流通過電熱器所產生熱量的多少與哪些因素有關；知道焦耳定律的表述、適用范圍和計算公式；電功和電熱的關系。

（2）問題：問題1：本節內容大家都預習了，什么叫電流的熱效應呢？問題2：利用電熱的用電器有哪些？這些用電器又可以稱為什么？主要結構是什么？問題3：電流通過電熱器所產生熱量的多少與哪些因素有關？請大家猜猜并說出猜想依據。問題4：在探究過程中我們需要注意什么？問題5：電流通過導體產生的熱量能直接觀察嗎？如何比較熱量熱量的多少？為何要選擇質量相同的同種液體？問題6：以上實驗能得出什么結論？問題7：由這個實驗現象能否判斷電阻的大小？問題8：焦耳定律的內容是什么？公式？單位？問題9：電功和電熱的關系是什么？問題10：如何防止電熱？

（3）學生活動：①聯系生活的例子，加深對電熱器的了解。②自主完成課本14頁設計實驗，提高自主學習能力。③利用課件進行實驗：操作時如何控制變量，改變什么、觀察什么。人人參與，發現問題并積極解決問題。④組長安排本組展示人圍繞所設計的實驗展示本組討論成果。⑤在展示的過程中本小組其他成員可適當補充，體現團結合作的精神。⑥其他小組成員可提出異議，在爭議中夯實所學的知識。

（4）備注：對于學生自身能解決的知識可通過提問的方式學習，既是對學生預習的一種檢查，又可把更多的時間用在后面的教學重難點上。①兩人為一個小組，一人操作，一人評價。②在討論時爭議較大的是到底用溫度計測最后的溫度，還是用變化的溫度表示電流產生熱量的多少？③在探究電流產生熱量與電流的關系時，改變滑動變阻器后，通過觀察什么現象進行對比對學生的難度最大。④對電功進行適當復習。⑤對Q=Cm△t進行復習。⑥實際操作時有能量損失，Q＜W。演示實驗在課件之后進行，雖然現象不明顯，但學生基本清楚觀察什么。

3.當堂練習

焦耳定律進行簡單的計算和應用；在練習的過程中加深對焦耳定律的理解；把在巡視過程中所看到學生的典型問題用實物投影展示，請學生發現問題并解決問題。

六、教學反思

焦耳定律的公開課我聽過很多節，在探究焦耳定律實驗時出現了一些問題：①作為演示實驗，前面教學提問的設計都是一環扣一環，學生只要回答老師的問題，在整體操作上其實就是沒有概念的，基本是屬于被牽著鼻子走的；②在教師演示的時候，可清晰觀察實驗的學生較少，（即使用實物投影效果也不怎么行），因此大部分學生不是在觀察，而是在“聽”實驗；③這個演示實驗時間很長，但又不好玩，并不能引起學生的興趣。

經過和本組的老師多方交流和探索，最終我們采用課件和實驗相結合、團隊和個人相配合的方法，無論是對這個試驗的深度了解，還是在提高學生學習興趣上，都取得了較好的效果。

本節課我們安排每兩名學生為一個小組共有一臺筆記本電腦，在預習的基礎上，利用課件模擬操作，觀察現象并彼此介紹操作的意圖、根據什么現象得出什么結論。課件的好處是可以讓每個學生參與、模擬操作，忽略其他因素的干擾，實驗現象明顯。在研究電流產生的熱量與電流的關系時，很多學生知道要控制電阻這個變量。而在我們設計的電路圖中卻是兩個不同的電阻串聯，很多學生不能排除另一個電阻存在的干擾只看其中一個電阻前后兩次不同電流的情況下溫度計的變化，光想著如果能拿走一個電阻就好了。但我們所使用的是現成的課件，拿不走，因此在這個地方耽誤的時間比較長。這種現象再一次提醒我們會回答和會操作是兩個概念，學生的應變能力欠缺，教師需要創造一切讓學生積極參與的機會。課件模擬操作結束后再進行演示實驗以示論證，邀請三個學生上臺分別介紹電流產生的熱量與電流、電阻、通電時間的關系的實驗，教師補充說明演示實驗和課件中實驗的區別和實際操作時需注意的事項。在整個實驗流程中，學生要么是操作者，要么是評判者，每一個都能積極參與，真正體現了以學生為主體，教師為主導，取得了較好的效果。