資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
【大單元教學(xué)】第十八章 電功率
第4節(jié) 焦耳定律
課題
課型 新授課 √ 復(fù)習(xí)課 試卷講評課 其他課
1.教學(xué)內(nèi)容分析 本節(jié)課是人教版九年級物理第十八章最后一節(jié)的內(nèi)容，要求在探究實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上了解焦耳定律。讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的探究過程，學(xué)習(xí)控制變量法和轉(zhuǎn)換法這兩種科學(xué)探究方法，培養(yǎng)學(xué)生觀察思考能力和合作探究能力。焦耳定律的研究是從電流熱效應(yīng)開始的，通過創(chuàng)設(shè)情境，結(jié)合實(shí)例可以發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)體電阻的大小對電熱有影響，從而提出“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”這一探究問題。在研究電流、電阻和通電時(shí)間對電熱多少的影響時(shí)，要利用控制變量法和轉(zhuǎn)換法。知道電功與電熱間的聯(lián)系與區(qū)別。用焦耳定律能解釋和說明生產(chǎn)、生活中的一些電熱現(xiàn)象，讓學(xué)生體會(huì)物理在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2.學(xué)習(xí)者分析 心理方面，九年級學(xué)生思維活躍，求知欲強(qiáng)，對物理實(shí)驗(yàn)較感興趣，但遇到問題仍然不知從何下手，缺乏理性思維能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力，分析能力也有待提高，所以在課程設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)了帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的思維階梯。 知識能力方面，通過前面章節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已學(xué)習(xí)了歐姆定律，電能、電功率等相關(guān)知識，同時(shí)也具備了一定的實(shí)驗(yàn)操作能力，可以進(jìn)行科學(xué)探究，這些都為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了基礎(chǔ)。
3.學(xué)習(xí)目標(biāo)確定 1.能通過生活實(shí)例，認(rèn)識電流的熱效應(yīng)。 2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。 3.通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止，學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
4.學(xué)習(xí)評價(jià)設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)評價(jià)自我評價(jià)表項(xiàng)目評價(jià)內(nèi)容掌握情況很好一般不好科學(xué)知識1理解焦耳定律的內(nèi)容，知道電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。2掌握焦耳定律的公式，并能進(jìn)行簡單的計(jì)算。學(xué)科能力通過實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)觀察、實(shí)驗(yàn)和歸納能力。學(xué)會(huì)利用控制變量法研究物理問題?？茖W(xué)態(tài)度激發(fā)對電學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和好奇心，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和合作能力。小組評價(jià)表評價(jià)內(nèi)容得分標(biāo)準(zhǔn)成員一成員二成員 三團(tuán)隊(duì)精神5分：能高效分工合作完成任務(wù) 3分：重大問題能有效溝通 1分：各自獨(dú)立，不能完成任務(wù)實(shí)施能力5分：能準(zhǔn)確設(shè)計(jì)詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)過程和所用實(shí)驗(yàn)道具。 3分：能設(shè)計(jì)出大概方框架，但不夠準(zhǔn)確和詳細(xì)。 1分：不能設(shè)計(jì)出任何過程和方案。結(jié)果展示能力5分：小組完成任務(wù)并解答正確。 3分：小組 任務(wù)，但解答部分正確，部分錯(cuò)誤。 1分：小組完成任務(wù)，但解答全部不正確?？偡?br/>5.學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)
教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖/學(xué)習(xí)評價(jià)
任務(wù)一：創(chuàng)設(shè)情境
展示蛋糕提前預(yù)祝同學(xué)們中考順利(蠟燭自動(dòng)點(diǎn)燃了) 提問：蠟燭是怎樣點(diǎn)燃的呢 電流通過電阻絲會(huì)產(chǎn)生熱量,這叫做電流的熱效應(yīng)。 生活中有哪些用電器利用電流的熱效應(yīng)來工作呢？ 學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)并思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 學(xué)生理解電流的熱效應(yīng) 學(xué)生思考、列舉利用電流熱效應(yīng)工作的家用電器 激發(fā)學(xué)生的好奇心和興趣。 引出電流的熱效應(yīng) 與生活實(shí)際相結(jié)合。
任務(wù)二：電流的熱效應(yīng)
展示電熱毯、電水壺、電飯煲、烤箱等用電器的圖片，提問：這些用電器的共同特點(diǎn)是什么？ 電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 請你列舉生活中有哪些電流熱效應(yīng)的實(shí)例。 展示電爐工作時(shí)，電爐絲和連接電爐絲導(dǎo)線的溫度不同。提問：電流產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)？ 引導(dǎo)學(xué)生討論交流，提出猜想： （1）導(dǎo)體在通入電流時(shí)才會(huì)發(fā)熱。 （2）導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)接入電路，電流是相同的，電熨斗熱的溫度高，而導(dǎo)線幾乎不熱。 （3）由生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越長，用電器越熱。 根據(jù)猜想提出問題：當(dāng)有多個(gè)影響因素時(shí)，實(shí)驗(yàn)探究時(shí)應(yīng)采用什么方法？ 根據(jù)猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路： （1）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系 如圖，將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)接入電路。閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察U形管液面高度差的變化。 （2）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系 在右方密封盒外并聯(lián)一個(gè)5Ω的電阻R3，目的是改變通過盒內(nèi)電阻的電流大小，由于R3的分流作用，因此通過兩個(gè)容器中電阻的電流不同：I1=2I2。從而研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。 閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察U形管液面高度差的變化。 （3）探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟時(shí)間的關(guān)系 閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察同一個(gè)密封盒內(nèi)U形管液面高度差的變化大小。 組織學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一個(gè)小組探究一種實(shí)驗(yàn)，并收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 分析歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 學(xué)生觀察、討論、分析：這些用電器工作時(shí)都要消耗電能，都會(huì)發(fā)熱，在工作過程中，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 學(xué)生理解電流的熱效應(yīng)的概念，并舉例。 學(xué)生思考、討論，大膽猜想：（1）可能與通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。 （2）可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。 （3）可能與通電時(shí)間有關(guān)。 學(xué)生思考、總結(jié)方法：①控制變量法；②轉(zhuǎn)換法 學(xué)生根據(jù)假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。設(shè)計(jì)前明確實(shí)驗(yàn)原理：兩個(gè)透明容器中密封著空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣的體積變化。同時(shí)使用兩個(gè)密閉容器時(shí)，哪一側(cè)U型管中液柱出現(xiàn)的高度差大，表明哪一側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。 學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 學(xué)生進(jìn)行分析論證，歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 從生活實(shí)例認(rèn)識電流的熱效應(yīng)，并可根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)提出實(shí)驗(yàn)猜想，知道實(shí)驗(yàn)方法，體現(xiàn)從生活到物理的課程理念，拓展思維深度，提升科學(xué)探究能力。 通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。提高邏輯思維能力、科學(xué)探究能力。 從提出問題、作出猜想到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論，過程中培養(yǎng)了學(xué)生的多種能力，如討論交流能力、協(xié)作能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、數(shù)據(jù)分析能力、歸納總結(jié)能力等。
任務(wù)三：焦耳定律
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、電流、通電時(shí)間都有關(guān)系，它們之間有什么定量關(guān)系呢？ 英國物理學(xué)家焦耳用近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電流通過 導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻、通過導(dǎo)體的電流及通電時(shí)間之間的關(guān)系，即焦耳定律。 （1）內(nèi)容： 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。 （2）公式： Q = I2Rt 分析電風(fēng)扇中電流的做功。思考：電功和電熱有什么區(qū)別？ 電功和電熱的區(qū)別與聯(lián)系：只有在電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量時(shí)電功才等于電熱。 討論交流：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？ 應(yīng)用：一根60 Ω的電阻絲接在36 V的電源兩端，在5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？ 學(xué)生思考、討論。聆聽焦耳及焦耳定律。 學(xué)生分析電風(fēng)扇中電流的做功，并區(qū)別電功和電熱。 學(xué)生分析、交流討論，并回答：第一種說法，在通電時(shí)間和電壓相同的情況下，根據(jù)Q=U2t/ R可知，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多；第二種說法，在通電時(shí)間和電流相同的情況下，根據(jù)Q=I2Rt可知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。兩種說法在各自前提下都是正確的，所以二者不矛盾。 介紹焦耳及焦耳定律，幫助學(xué)生理解焦耳定律。 學(xué)生識記焦耳定律的公式，并了解各量及其單位。 通過運(yùn)用焦耳定律計(jì)算用電器產(chǎn)生的熱量，達(dá)到知識的學(xué)以致用。使學(xué)生會(huì)用焦耳定律計(jì)算電熱，提高計(jì)算能力。
任務(wù)四：電熱的利用和防止
列舉生活中利用電熱的實(shí)例。提問：請你判斷用電器產(chǎn)生的電熱是有用的，還是有害的。 結(jié)論：用電器都會(huì)產(chǎn)生熱量，產(chǎn)生熱量的用電器不一定是電熱器，只有利用電流的熱效應(yīng)來工作的才是電熱器。 思考：電熱有哪些優(yōu)點(diǎn)？ 對于無用的電熱要采取相應(yīng)措施，防止產(chǎn)生危害。如：電視機(jī)散熱方法：在后蓋開有很多孔，為了通風(fēng)散熱。 學(xué)生觀看實(shí)例，思考、討論，并進(jìn)行判斷。 學(xué)生思考、討論，并回答：電熱器的優(yōu)點(diǎn): 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。 通過生活實(shí)際引導(dǎo)學(xué)生辨別電熱的利用和防止。 通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止，學(xué)會(huì)辯證的看待問題。
任務(wù)五：總結(jié)反思
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你學(xué)到了什么？你還有什么問題？ 歸納本課所學(xué) 培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。
6.板書設(shè)計(jì) 第4節(jié) 焦耳定律 一、電流的熱效應(yīng) （1）電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象。 （2）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時(shí)間有關(guān)。 二、焦耳定律 （1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。 （2）公式: Q=I2Rt I為電流，單位A；R為電阻，單位Ω； t為時(shí)間，單位s； Q為熱量，單位J. （3）推導(dǎo)公式：Q=t=UIt 適用于純電阻電路。 （4）電功W與電熱Q：純電阻電路中Q=W，非純電阻電路中Q＜W 三、電熱的利用和防止 （1）應(yīng)用：電熱器。（2）防止：散熱器等。
7.作業(yè)與拓展學(xué)習(xí)設(shè)計(jì) 1.如圖是探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面的高度的變化反應(yīng)密閉空氣溫度的變化，下列說法正確的是（　C?。? A．該實(shí)驗(yàn)裝置是為了探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 B．將左邊容器中的電阻絲換成10Ω的電阻絲后，就可以探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 C．通電一段時(shí)間后，左側(cè)U形管中液面的高度差比右側(cè)的大 D．該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮來反映電阻絲放出熱量的多少的 2.將規(guī)格都是“220V 100W”的一臺電風(fēng)扇和一床電熱毯，接入家庭電路中，通電時(shí)間相同，下列說法正確的是（ B ） A. 電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量多 B. 電熱毯產(chǎn)生的熱量多 C. 二者產(chǎn)生的熱量一樣多 D. 無法比較二者產(chǎn)生的熱量 3. 電流具有熱效應(yīng)，學(xué)習(xí)了電流的熱效應(yīng)后，關(guān)于電熱的下列幾 個(gè)說法錯(cuò)誤的是（　A?。?A．電熱會(huì)燒毀電器元件，引發(fā)火災(zāi)，有百害而無一利 B．電流通過任何用電器都或多或少地會(huì)產(chǎn)生熱量 C．因?yàn)殡娏鬟^大產(chǎn)生電熱而燒壞局部電路，可用于整體電路的保護(hù) D．為防止電熱帶來的危害，要盡量減少電熱的產(chǎn)生并考慮如何加快散熱
8.特色學(xué)習(xí)資源分析、技術(shù)手段應(yīng)用說明 多媒體、學(xué)生電源、焦耳定律演示器一套（含有2個(gè)密閉容器、2個(gè)內(nèi)裝等量液體的 U形管、電阻絲）、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器等。
9.教學(xué)反思與改進(jìn) 探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時(shí)間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，最好由老師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。 教學(xué)設(shè)計(jì)中提供的演示實(shí)驗(yàn)裝置（電熱絲對空氣加熱），克服了以往實(shí)驗(yàn)裝置（電熱絲對液體加熱）加熱時(shí)間長，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯等缺陷，更加有利于學(xué)生的觀察。
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物理九年級全一冊大單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)
第十八章 《電功率》
本章內(nèi)容分析
經(jīng)過前面對電路、電流、電壓、電阻與歐姆定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)有了一定的電學(xué)基礎(chǔ)。從電學(xué)內(nèi)容的整體來看，電流和電路的內(nèi)容是開篇，電壓和電阻的內(nèi)容進(jìn)一步擴(kuò)展了基本概念，歐姆定律、電功率的內(nèi)容則是這些概念的綜合應(yīng)用。
本章在前面三章——第十五章“電流和電路”、第十六章“電壓電阻”、第十七章“歐姆定律”的電學(xué)基本知識基礎(chǔ)上，從能量和做功的角度研究電，通過學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)擴(kuò)展到電能、電功、電功率和焦耳定律。
本章內(nèi)容與實(shí)際生活聯(lián)系十分緊密，具有較強(qiáng)的綜合性與實(shí)用性，是物理學(xué)的基礎(chǔ)知識，也是初中物理的重點(diǎn)、難點(diǎn)之一，滲透著電能與其他形式能量轉(zhuǎn)化的物理思想。
通過學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠真切地感受到電是如何為人類服務(wù)的，并使他們能夠系統(tǒng)地掌握電學(xué)知識，提高綜合分析、解決問題的能力。本章的學(xué)習(xí)過程也將會(huì)深化和鞏固學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的電學(xué)基本知識。
本章課標(biāo)要求
3.4.5 結(jié)合實(shí)例，了解電功和電功率。知道用電器的額定功率和實(shí)際功率。
3.4.6 通過實(shí)驗(yàn)，了解焦耳定律。能用焦耳定律說明生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。
本章核心素養(yǎng)
物理觀念：
1.知道電能、電功及其單位，了解電能表的重要參數(shù)，會(huì)讀取、記錄和計(jì)算電能。
2.理解電功率的概念、單位及公式，并進(jìn)行簡單計(jì)算。
3.能區(qū)別用電器的額定功率和實(shí)際功率。
4.會(huì)測量小燈泡的電功率，包括實(shí)際功率和額定功率。
5.理解焦耳定律，并能結(jié)合焦耳定律解釋生活、生產(chǎn)中的一些現(xiàn)象。
物理思維：
1. 體驗(yàn)電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。
2．觀察、體驗(yàn)電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢跟用電器電功率的關(guān)系，觀察、體驗(yàn)用電器的額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。
科學(xué)探究：
1.通過探究，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的改變而改變，并發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。
2.通過探究，知道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：
1. 了解電能和我們生活的關(guān)系，養(yǎng)成節(jié)約用電的習(xí)慣。
2．認(rèn)識用電器正常工作和不正常工作對用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器和節(jié)約用電的意識。
3．通過學(xué)習(xí)電熱的利用和危害，學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
4．通過討論交流培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識。
單元教學(xué)目標(biāo)
（一）內(nèi)容目標(biāo)
1．知道電能的單位，知道電能表的作用和讀數(shù)方法。
2．知道電功率的定義和單位，理解額定電壓和額定功率，會(huì)運(yùn)用電功率公式進(jìn)行簡單的計(jì)算。
3．會(huì)運(yùn)用電流表和電壓表測量小燈泡的電功率，理解額定功率和實(shí)際功率的區(qū)別。
4．知道電流的熱效應(yīng)，知道焦耳定律，知道電熱的利用與防止。
（二）學(xué)業(yè)目標(biāo)
1．體驗(yàn)電能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。
2．觀察、體驗(yàn)電能表鋁盤轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢跟用電器電功率的關(guān)系，觀察、體驗(yàn)用電器的額定功率與實(shí)際功率的關(guān)系。
3． 通過探究，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的改變而改變，并發(fā)現(xiàn)其變化的規(guī)律。
4．通過探究，知道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。
5．了解電能和我們生活的關(guān)系，養(yǎng)成節(jié)約用電的習(xí)慣。
6．認(rèn)識用電器正常工作和不正常工作對用電器的影響，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)使用用電器和節(jié)約用電的意識。
7．通過學(xué)習(xí)電熱的利用和危害，學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
8．通過討論交流培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的態(tài)度和意識。
五、教學(xué)重點(diǎn)：
1. 電能和電能的計(jì)量。
2. 電功率的概念。
3. 用伏安法測量小燈泡實(shí)際功率的方法和步驟。
4. 焦耳定律的理解及應(yīng)用。
六、教學(xué)難點(diǎn)：
1. 電功概念。
2. 額定電壓與實(shí)際電壓、額定功率與實(shí)際功率的區(qū)別。
3. 學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)步驟測量小燈泡的功率并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
4. 焦耳定律的理解及應(yīng)用。
七、學(xué)情分析，教學(xué)建議：
學(xué)生經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，已經(jīng)認(rèn)識了電路， 知道電流、電壓和電阻這三個(gè)電學(xué)基本物理量，并理解它們之間的關(guān)系——?dú)W姆定律， 還能夠用這些電學(xué)知識解釋生活中一些基本電學(xué)現(xiàn)象，解決一些簡單電路問題。這些為接下來學(xué)習(xí)電功率奠定了基礎(chǔ)。還有，已經(jīng)知道從能 量和做功的角度去認(rèn)識機(jī)械能與內(nèi)能的轉(zhuǎn)化。這就便于從能量和做功的角度去研究電。另外，學(xué)生已經(jīng)熟練掌握了一些常用的研究方法， 如： 控制變量法、轉(zhuǎn)化法和類比法等。關(guān)鍵是電的應(yīng)用與我生活密切聯(lián)系，有著廣泛的生活經(jīng)驗(yàn)。因此學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情高，好奇心強(qiáng)，可以通過類比和遷移等方法來進(jìn)行較為專業(yè)的知識學(xué)習(xí)和完整的電學(xué)知識體系搭建。
教學(xué)方法建議：
1．重視實(shí)驗(yàn)和探究的方法，通過做測量小燈泡的電功率這個(gè)實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對實(shí)際功率的理解，從實(shí)驗(yàn)角度使學(xué)生了解電流、電壓如何影響用電器的實(shí)際功率。
2．注重“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”，會(huì)根據(jù)家用電器的說明書計(jì)算其消耗的用電量。密切聯(lián)系實(shí)際，學(xué)以致用。
3．重視物理方法的滲透
（1）對比法：用對比法區(qū)別消耗的電能和電功率兩個(gè)概念。
（2）轉(zhuǎn)換法：把不便于觀察的物理量轉(zhuǎn)換為看得見或便于測量的物理量，使抽象問題形象化。
（3）控制變量法：首先明確所研究的問題與哪些因素有關(guān)，應(yīng)控制哪些因素相同，然后對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行具體分析，得出結(jié)論。
八、本章活動(dòng)主題：
瓦特的故事
一個(gè)夏日的早晨，天氣晴朗，畫眉在樹上唱著悅耳的歌。在英國格拉斯哥大學(xué)的校園里，有一個(gè)人正在散步。他邁著緩緩的步伐，在綠茵茵的草坪上踱來踱去。他時(shí)而望著廣闊的天空，時(shí)而瞧瞧平坦的操場，時(shí)而皺起雙眉…突然，他臉上流露出笑容，心情豁然開朗，他想出來了，想出了解決蒸汽機(jī)的有效辦法。他高興地跑起來，腳步騰空。霎時(shí)間，他的身影便出現(xiàn)在陪伴他多年的操作臺上。他就是蒸汽機(jī)的發(fā)明家瓦特。曾有人說：“瓦特改良蒸汽機(jī)，是因?yàn)樗谐说奶觳藕椭腔??！逼鋵?shí)不然。為了說明這個(gè)問題，還是講講關(guān)于瓦特勤奮學(xué)習(xí)，刻苦鉆研：發(fā)明創(chuàng)造的故事吧。
倔強(qiáng)的性格
瓦特從小性格就很倔強(qiáng)。他和別的孩子一樣都喜歡玩具，但是與眾不同的是，到他手里的玩具一定要拆開，零件要卸下來，要看個(gè)究竟，弄個(gè)明白。然后。再按照原來的模樣，安裝上，組合好，使玩具恢復(fù)原狀。一次鄰居家孩子的小車壞了，那個(gè)孩子很著急，瓦特拿過來，鼓搗鼓搗就好了。像這樣的事可多了，不知瓦特給孩子們修好了多少玩具呢。
瓦特的父親是一個(gè)窮苦的木匠，整日如牛負(fù)重地勞動(dòng)著。母親負(fù)擔(dān)家務(wù)，整個(gè)家庭充滿著痛苦和憂愁，由于他出生于這樣貧寒的家庭，自然父母很難給他以結(jié)實(shí)健康的身體。童年的瓦特身體非常虛弱，骨瘦如柴。貧病交加，使他失去了入學(xué)校讀書的機(jī)會(huì)。時(shí)間長了，孩子們也都不體諒他，見他不上學(xué)，游手好閑，常常半真半假地說他壞話，叫他“懶孩子”、“病包子”。瓦特聽了很不高興。
瓦特很有自尊心。他不甘心這樣虛度童年，他要求讀書，渴望學(xué)習(xí)。在他強(qiáng)烈的要求下，父母又拗不過他，只好答應(yīng)，不管春夏秋冬，不管怎樣辛苦勞累，都要抽空教他讀書，寫字，有時(shí)還幫他學(xué)些算術(shù)。就這樣，童年的瓦特，在貧寒的家庭里，過著他那聊以自慰的學(xué)習(xí)生活。學(xué)的知識雖不多，他卻記得很牢固，有時(shí)還能舉一反三。大約在他六七歲時(shí)，發(fā)生過這樣一件事：
有一天，一位客人來看望他父親。閑聊時(shí)，客人看見瓦特正拿著一支粉筆在地板上，火爐上，畫些圓圈和直線?？腿吮汴P(guān)切地對他父親說：“你為什么不送孩子進(jìn)學(xué)校學(xué)些有用的功課呢？在家里亂畫，豈不白白浪費(fèi)時(shí)光嗎？”父親馬上哈哈笑起來，然后回答說：“先生，你仔細(xì)看看，你看我的孩子在畫什么？”客人很納悶，好奇地走過去，細(xì)心地瞧了一陣子，便恍然大悟地說：“啊，原來是這樣。這孩子畫的是圓形和方形的平面圖哇！這不是浪費(fèi)，是在演算一個(gè)幾何學(xué)上的問題。絕不是浪費(fèi)?！闭f完后，贊許地拍拍瓦特的肩膀。
瓦特的倔強(qiáng)性格，表現(xiàn)在他對文化科學(xué)知識的追求上，孜孜不倦，不達(dá)目的，決不釋手。倔強(qiáng)的性格沒有給他帶來什么損失，相反地成了他可貴的東西。
水蒸汽的啟示
隨著智育的發(fā)展，瓦特對客觀存在的一些事物都發(fā)生了濃厚的興趣，產(chǎn)生了好奇和鉆研之心。這為他以后發(fā)明蒸汽機(jī)打下了良好的基礎(chǔ)。
在瓦特的故鄉(xiāng)一格林諾克的小鎮(zhèn)于上，家家戶戶都是生火燒水做飯。對這種司空見慣的事，有誰留過心呢？瓦特就留了心。有一次，他在廚房里看祖母做飯。灶上坐著一壺開水。開水在沸騰。壺蓋啪啪啪地作響，不停地往上跳動(dòng)。瓦特觀察好半天，感到很奇怪，猜不透這是什么緣故，就問祖母說：“什么玩意使壺蓋跳動(dòng)呢？”祖母回答說：“水開了，就這樣。”
瓦特沒有滿足，又追問：“為什么水開了壺蓋就跳動(dòng)？是什么東西推動(dòng)它嗎？”
可能是祖母太忙了，沒有工夫答對他，便不耐煩地說：“不知道。小孩子刨根問底地問這些有什么意思呢?！?br/>瓦特在他祖母那里不但沒有找到答案，反而受到了冤枉的批評，心里很不舒服，可他并不灰心。
連續(xù)幾天，每當(dāng)做飯時(shí)，他就蹲在火爐旁邊細(xì)心地觀察著。起初，壺蓋很安穩(wěn)，隔了一會(huì)兒，水要開了，發(fā)出嘩嘩的響聲。
驀地，壺里的水蒸氣冒出來，推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)了。蒸汽不住地往上冒，壺蓋也不停地跳動(dòng)著，好像里邊藏著個(gè)魔術(shù)師，在變戲法似的。瓦特高興了，幾乎叫出聲來，他把壺蓋揭開蓋上，蓋上又揭開，反復(fù)驗(yàn)證。他還把杯子、調(diào)羹遮在水蒸汽噴出的地方。瓦特終于弄清楚了，是水蒸汽推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)，這水蒸汽的力量還真不小呢。
就在瓦特興高采烈，歡喜若狂的時(shí)候，祖母又開腔了：“你這孩子，不知好歹，水壺有什么好玩的，快給我走開！”她漫不經(jīng)心地說。
他的祖母過于急躁和主觀了，這隨隨便便不放在心上的話，險(xiǎn)些挫傷了瓦特的自尊心和探求科學(xué)知識的積極性。年邁的老人啊，根本不理解瓦特的心，不知道“水蒸汽”對瓦特有多么大的啟示！水蒸汽推動(dòng)壺蓋跳動(dòng)的物理現(xiàn)象，不正是瓦特改良蒸汽機(jī)的認(rèn)識源泉嗎？
坎坷的道路
瓦特刻苦好學(xué)，有時(shí)讀書通宵達(dá)旦。十五歲時(shí)，就讀了一些工藝和物理方面的書籍，已經(jīng)具有了一些自然科學(xué)知識。他喜歡天文學(xué)，常常一個(gè)人躺在草地上，觀察天空的星星。他喜歡做模型；小起重機(jī)、小轆轤、小抽氣筒以及船上用的各種物件，他幾乎都做過，有的反復(fù)做過多次。他父親被孩子的好學(xué)精神感動(dòng)了，慷慨地把自己使用多年的一套木工工具送給了瓦特，以示支持。瓦特利用這些工具，運(yùn)用所學(xué)知識，試作了一件發(fā)電機(jī)器。這種機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能放射出燦爛耀眼的火花，還能產(chǎn)生一種電流，觸到身上，有強(qiáng)烈的刺激感。鄰居的孩子看了感到既新奇又神秘，都說瓦特了不起；年長的人也贊揚(yáng)瓦特，說他有出息。
瓦特的學(xué)習(xí)生活多有趣味啊，可是天下常常有一些不以人的主觀意愿為轉(zhuǎn)移的事。瓦特十八歲那年，家庭生活更加困苦，幾乎到了斷炊的地步。生活所迫，他不得不去外地謀生。他離開家庭時(shí)，衣服襤褸，只背著一個(gè)衣箱，箱中除了僅有的一件舊背心、一雙襪子外，其余的則是工具和那件破圍裙了。
開始，瓦特到了格拉斯哥，在一家數(shù)學(xué)儀器店里，學(xué)習(xí)制造儀器。這工作倒可心，活兒很順手，又能向長者學(xué)習(xí)一些技藝。
可是老板很吝嗇，對瓦特很刻薄。這種謀生，解決不了家庭的困難。不久，他隨著一位老船長到了倫敦。原想到倫敦也許會(huì)好一些，沒承想，反而遭了難。瓦特幾乎天天徘徊在街頭上，尋找職業(yè)。也許人家看他面容過于憔悴了吧，多日來，沒有一個(gè)人收留他，雇傭他。倫敦是一個(gè)繁華的鬧市，有百萬人口，然而卻容納不下一個(gè)年輕的單身漢。在萬不得已的情況下，他以不計(jì)報(bào)酬的特殊條件，在一家鐘表店里落了腳。倫敦的寒酸生活，摧殘了瓦特那經(jīng)不起折騰的身體，使他失去了青春的活力：但也磨煉了他的毅力。過了一段時(shí)間，瓦特使離開了這敲骨吸髓的鐘表店，返回格拉斯哥城。
到了格拉斯哥，瓦特打算支撐一個(gè)門戶，開設(shè)一家制造數(shù)學(xué)儀器的小商店。在籌劃中，遭到了同行業(yè)主的刁難和阻攔，沒有實(shí)現(xiàn)。說也巧，正在為難之時(shí)，得到了本城一位大學(xué)教授的幫助。教授給他在格拉斯哥大學(xué)里，借了一間房子，名義上是專門為大學(xué)制造數(shù)學(xué)儀器，可實(shí)際上，是修理理科儀器。在這所大學(xué)里，他結(jié)識了一些教授、學(xué)者，他閱讀了一些科學(xué)書籍，他打開了科學(xué)知識寶庫的大門，他如饑似渴的求知欲，得到了起碼的滿足。在這里，他恢復(fù)了身體，恢復(fù)了青春。此時(shí)瓦特剛剛二十歲。
坎坷的道路，使瓦特看到了人世間的辛酸和不平。但他沒有氣餒，反而增加了勇氣，他要通過高尚的勞動(dòng)，勤勞的雙手，去迎接那新的希望和光明。
豐碩的成果
瓦特的生活時(shí)代，正是歷史上發(fā)生變革的時(shí)代。一是政治變革，君主專制變?yōu)槊裰鞴埠停憾墙?jīng)濟(jì)變革，家庭手工業(yè)變?yōu)楣S機(jī)器生產(chǎn)。前者以法國先行，后者以英國領(lǐng)先。
這個(gè)時(shí)代，雖有粗陋的蒸汽機(jī)的發(fā)明，但只能應(yīng)用于玩具上。最好的一種，要算?？甸T發(fā)明的用蒸汽的膨脹力推動(dòng)活塞的機(jī)器了。它的功能盡管比手工推動(dòng)唧筒迅速多了，但離完整的蒸汽機(jī)不知還差多少倍呢。
有一次，格拉斯哥大學(xué)里的一座?？甸T蒸汽機(jī)壞了，讓瓦特修復(fù)。他和熟練的機(jī)械工人一樣，動(dòng)手修理著。在修理過程中，瓦特愛上了這臺機(jī)器，它成了他的伴侶，他以赤誠的心，要把這臺機(jī)器復(fù)活，使它完美無缺。修理完畢，瓦特在汽鍋里放了水，機(jī)器便發(fā)動(dòng)起來?？墒?，幾分鐘后便停了。什么緣故呢？他頭腦中閃出了一個(gè)問號。經(jīng)過仔細(xì)琢磨，瓦特發(fā)現(xiàn)這種機(jī)器存在著很嚴(yán)重的缺點(diǎn)，那就是汽簡裸露在外邊，四周的冷空氣使它溫度逐漸下降，蒸汽放進(jìn)去，還沒等汽簡熱透，就有一部分變成水了。要使氣筒再變熱，又消耗了好多蒸汽，這樣一冷一熱，又一熱一冷反復(fù)循環(huán)下去，只能有四分之一的蒸汽做功。其余四分之三要浪費(fèi)掉。這是一種多么不經(jīng)濟(jì)的蒸汽機(jī)??！
問題提出來了，而且是一個(gè)很值得重視的問題。一向善于動(dòng)腦筋刻苦鉆研的瓦特，怎能放過去呢。他想：解決問題的途徑，必須從保持氣筒的溫度開始考慮?？墒窃趺幢３帜兀克妓髦赌钪?。有時(shí)查閱書籍，有時(shí)找別人談?wù)劊袝r(shí)一個(gè)人在房間里比劃著。過了好久，有一天，他在格拉斯哥大學(xué)草坪上散步時(shí)，忽地想出了解決的辦法。假如在氣筒的外邊安裝上一個(gè)“分離凝結(jié)器”，蒸汽就可以在“凝結(jié)器”內(nèi)化成水，汽筒便不會(huì)冷卻，不致浪費(fèi)熱量了。瓦特豁然開朗，立即回到了修理房間，開始工作了。他廢寢忘食地研究，夜以繼日地實(shí)驗(yàn)，排除了重重困難，終于制成了“分離凝結(jié)器”。這是瓦特對蒸汽機(jī)的最大貢獻(xiàn)。一七六九年，瓦特把蒸汽機(jī)改成為發(fā)動(dòng)較大的單動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)。后來又經(jīng)過多次研究，于一七八二年，完成了新的蒸汽機(jī)的試制工作。機(jī)器上有了聯(lián)動(dòng)裝置，把單式改為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，完善的蒸汽機(jī)發(fā)明成功了。
由于蒸汽機(jī)的發(fā)明，加之英國當(dāng)時(shí)煤鐵工業(yè)發(fā)達(dá)，所以英國就成為世界上最早利用蒸汽推動(dòng)鐵制“海輪”的國家。十九世紀(jì)，開始海上運(yùn)輸改革，一些國家進(jìn)入了所謂的“汽船時(shí)代”。從此，船只就行駛在茫茫無際的海洋上了。隨之而來，煤礦、工廠、火車也全應(yīng)用了蒸汽機(jī)。體力勞動(dòng)解放了，經(jīng)濟(jì)發(fā)展了。這不能不說是蒸汽機(jī)發(fā)明的成果。當(dāng)然也是蒸汽機(jī)的發(fā)明家瓦特的功勞。因此，瓦特在世界上享有盛名。
瓦特的一生充滿著艱苦和斗爭，他走過的道路是多么坎坷不平啊。他在艱苦和坎坷中為人類造了福，為人類前進(jìn)，開辟了新的里程。瓦特十分重視學(xué)習(xí)和實(shí)踐。學(xué)習(xí)，豐富了他的智慧；實(shí)踐，結(jié)出了豐碩的成果。
九、教學(xué)過程性評價(jià)細(xì)目設(shè)計(jì)
學(xué)習(xí)任務(wù) 電能 電功 電功率 測量小燈泡的電功率 焦耳定律
優(yōu)秀 1.知道電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。 2.熟練讀取家用電能表，會(huì)通過電能表計(jì)算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識。 3.從能的轉(zhuǎn)化認(rèn)識電能，能結(jié)合生活實(shí)例分析電能轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的。 4.理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時(shí)間有關(guān)，并能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 1.熟練說出電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進(jìn)行計(jì)算。 2.熟練結(jié)合實(shí)際，說出用電器銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，并能區(qū)別額定電壓與實(shí)際電壓、額定功率與實(shí)際功率。 3.熟練說出“千瓦時(shí)”的來歷，知道“千瓦時(shí)”與“焦耳”的換算關(guān)系。 1.熟練測算小燈泡的實(shí)際功率和額定功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。 2.通過實(shí)驗(yàn)，知道小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規(guī)律。 3.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，加強(qiáng)科學(xué)使用用電器的意識。 1.能通過生活實(shí)例，理解電流的熱效應(yīng)。 2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，熟練運(yùn)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。 3.通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防治，能辯證地看待問題。
良好 1.了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。 2.會(huì)讀家用電能表，會(huì)通過電能表計(jì)算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識。 3.從能的轉(zhuǎn)化認(rèn)識電能，能結(jié)合生活實(shí)例分析電能轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的。 4.通過實(shí)例理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時(shí)間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 1.能說出電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進(jìn)行計(jì)算。 2.能結(jié)合實(shí)際，說出用電器銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，并能區(qū)別額定電壓與實(shí)際電壓、額定功率與實(shí)際功率。 3.能說出“千瓦時(shí)”的來歷，知道“千瓦時(shí)”與“焦耳”的換算關(guān)系。 1.會(huì)測算小燈泡的實(shí)際功率和額定功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。 2.通過實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規(guī)律。 3.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，培養(yǎng)科學(xué)使用用電器的意識。 1.能通過生活實(shí)例，認(rèn)識電流的熱效應(yīng)。 2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。 3.通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防治，學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
合格 1.初步了解電能和我們生活的聯(lián)系，知道電能的單位。 2.會(huì)讀家用電能表，會(huì)通過電能表計(jì)算家庭電費(fèi)，有節(jié)約用電的意識。 3.從能的轉(zhuǎn)化認(rèn)識電能，能結(jié)合生活實(shí)例分析電能轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的。 4.通過實(shí)例，初步理解電流做功的多少跟電流大小、電壓高低和通電時(shí)間有關(guān)，能利用電功公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。 1.了解電功率的物理意義、定義和單位，能利用電功率的公式進(jìn)行計(jì)算。 2.能結(jié)合實(shí)際，嘗試說出用電器銘牌上額定電壓、額定功率所表示的含義，并能區(qū)別額定電壓與實(shí)際電壓、額定功率與實(shí)際功率。 3.能嘗試說出“千瓦時(shí)”的來歷，知道“千瓦時(shí)”與“焦耳”的換算關(guān)系。 1.嘗試測算小燈泡的實(shí)際功率和額定功率，進(jìn)一步練習(xí)使用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器。 2.通過實(shí)驗(yàn)，初步體驗(yàn)小燈泡的電功率隨它兩端電壓的變化而變化的規(guī)律。 3.通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識用電器正常工作與不正常工作對用電器的影響，初步培養(yǎng)科學(xué)使用用電器的意識。 1.能通過生活實(shí)例，初步認(rèn)識電流的熱效應(yīng)。 2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，嘗試用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。 3.通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防治，學(xué)會(huì)辯證地看待問題。
十、教學(xué)流程圖（思維導(dǎo)圖展現(xiàn)整個(gè)整體單元教學(xué)的思路及課時(shí)安排）
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