第3節(jié)電功與電熱教學(xué)設(shè)計高中物理魯科版2019必修第三冊-魯科版2019授課內(nèi)容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學(xué)內(nèi)容第3節(jié)電功與電熱教學(xué)設(shè)計高中物理魯科版2019必修第三冊-魯科版2019

1.電功的定義和計算公式

2.電功率的概念及其單位

3.電流的熱效應(yīng)及其應(yīng)用

4.電熱器的工作原理

5.電熱與電功的關(guān)系核心素養(yǎng)目標(biāo)分析1.培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，通過分析電功和電熱的物理現(xiàn)象，提高學(xué)生運用物理知識解決實際問題的能力。

2.增強學(xué)生的科學(xué)探究精神，通過實驗探究電功和電熱的轉(zhuǎn)換關(guān)系，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

3.提升學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，使學(xué)生認(rèn)識到電能在現(xiàn)代社會的重要性，以及節(jié)約用電的必要性。

4.培養(yǎng)學(xué)生的信息意識，通過學(xué)習(xí)電功和電熱的計算方法，提高學(xué)生處理數(shù)據(jù)和信息的能力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的物理知識和電學(xué)的基本概念，包括電流、電壓、電阻等。他們可能已經(jīng)接觸過歐姆定律，對于電功率有一定的了解，但還未深入探討電功和電熱的轉(zhuǎn)換。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中學(xué)生對物理學(xué)科普遍具有濃厚興趣，尤其是對電學(xué)部分，因為電學(xué)與現(xiàn)實生活緊密相關(guān)。學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力參差不齊，部分學(xué)生可能具有較強的邏輯思維能力和動手操作能力，能夠通過實驗理解電功和電熱的原理。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，有的學(xué)生偏好通過實驗觀察來學(xué)習(xí)，有的則更傾向于理論分析。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在學(xué)習(xí)電功和電熱時可能會遇到以下困難：

-理解電功的概念和計算公式時，可能難以區(qū)分電功和電功率的區(qū)別。

-在分析電流的熱效應(yīng)時，可能難以將抽象的物理現(xiàn)象與實際生活中的實例相聯(lián)系。

-電熱器工作原理的實驗操作可能會使學(xué)生感到復(fù)雜，特別是在讀取和記錄實驗數(shù)據(jù)時。

-學(xué)生在計算電功和電熱時，可能遇到數(shù)學(xué)計算上的挑戰(zhàn)，如單位換算和復(fù)雜公式的應(yīng)用。教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電腦）

-電學(xué)實驗器材（電源、電阻、電表、電熱器等）

-實驗記錄表格

2.課程平臺：

-學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺

-物理教學(xué)資源網(wǎng)站

3.信息化資源：

-電功與電熱相關(guān)的教學(xué)視頻

-互動式在線實驗?zāi)M軟件

-電子版教材和教學(xué)輔助材料

4.教學(xué)手段：

-多媒體課件

-教學(xué)模型和教具

-小組討論和合作學(xué)習(xí)材料

-實驗指導(dǎo)書和步驟說明教學(xué)過程設(shè)計一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：播放一段家用電器使用電熱的視頻，如電熱水器、電熱毯等，引導(dǎo)學(xué)生思考電在日常生活中的應(yīng)用。

2.提出問題：同學(xué)們，你們知道這些家用電器是如何產(chǎn)生熱量的嗎？它們消耗的電能都去哪兒了？

3.引導(dǎo)學(xué)生思考：電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量的過程，激發(fā)學(xué)生對電功和電熱的興趣。

二、講授新課（15分鐘）

1.講解電功的定義和計算公式，結(jié)合實例說明電功的計算方法。

2.介紹電功率的概念及其單位，通過對比說明電功率與電功的區(qū)別。

3.講解電流的熱效應(yīng)及其應(yīng)用，舉例說明電熱在生活中的應(yīng)用。

4.介紹電熱器的工作原理，引導(dǎo)學(xué)生思考電熱器的設(shè)計和制作。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生分組討論電功和電熱的計算實例，互相交流解題思路。

2.練習(xí)題目：教師給出幾道電功和電熱的計算題目，學(xué)生獨立完成并互評。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問1：什么是電功？電功的計算公式是什么？

2.提問2：電功率和電功有什么區(qū)別？

3.提問3：電流的熱效應(yīng)是什么？它在生活中有哪些應(yīng)用？

4.提問4：電熱器是如何工作的？

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師引導(dǎo)學(xué)生分析電功和電熱的轉(zhuǎn)換關(guān)系，強調(diào)能量守恒定律。

2.學(xué)生提問環(huán)節(jié)：學(xué)生提出自己在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，教師解答。

3.教師展示實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生觀察并分析實驗結(jié)果。

六、創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.利用多媒體課件展示電功和電熱的轉(zhuǎn)換過程，幫助學(xué)生直觀理解。

2.引導(dǎo)學(xué)生進行角色扮演，模擬電熱器的設(shè)計和制作過程。

七、總結(jié)與拓展（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)電功和電熱的重要性。

2.拓展延伸：讓學(xué)生思考如何提高電熱器的效率，探討節(jié)能減排的途徑。

教學(xué)過程流程環(huán)節(jié)如下：

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

2.講授新課（15分鐘）

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

4.課堂提問（5分鐘）

5.師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

6.創(chuàng)新教學(xué)環(huán)節(jié)（5分鐘）

7.總結(jié)與拓展（5分鐘）

總計用時：45分鐘教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-電功與電熱的實際應(yīng)用：介紹電功和電熱在工業(yè)、家庭和交通領(lǐng)域的應(yīng)用，如電動機、電熱器、電動車等。

-電能的轉(zhuǎn)換效率：探討電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量的效率，包括熱能、光能和機械能的轉(zhuǎn)換效率。

-能源消耗與環(huán)境保護：討論電能消耗對環(huán)境的影響，以及如何通過提高電能利用效率來減少環(huán)境影響。

-電磁感應(yīng)與發(fā)電：介紹電磁感應(yīng)的原理，以及如何通過電磁感應(yīng)產(chǎn)生電能，例如發(fā)電機的工作原理。

-電能存儲技術(shù)：介紹電池、超電容等電能存儲技術(shù)，以及它們在能源儲存和可持續(xù)能源系統(tǒng)中的作用。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以通過閱讀相關(guān)的科普書籍或文章，了解電功和電熱在現(xiàn)代社會中的重要性。

-鼓勵學(xué)生參與學(xué)校的科學(xué)實驗活動，通過實際操作加深對電功和電熱概念的理解。

-學(xué)生可以參觀當(dāng)?shù)氐陌l(fā)電廠或電力實驗室，了解電能的產(chǎn)生和傳輸過程。

-通過在線課程或開放課程，學(xué)生可以學(xué)習(xí)更多關(guān)于電磁學(xué)的基礎(chǔ)知識，如法拉第電磁感應(yīng)定律等。

-組織學(xué)生進行小組項目，設(shè)計并制作簡單的電熱裝置，如小型電熱水器或電熱毯，以實踐電熱的應(yīng)用。

-引導(dǎo)學(xué)生研究能源消耗的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，分析不同地區(qū)和國家的電能消耗情況，探討節(jié)能減排的潛在措施。

-學(xué)生可以參與社區(qū)服務(wù)項目，如家庭能源審計，幫助居民識別節(jié)能機會，提高能源使用效率。

-通過模擬游戲或互動軟件，學(xué)生可以在虛擬環(huán)境中學(xué)習(xí)電功和電熱的計算，提高解決問題的能力。重點題型整理1.題型一：計算電功

-題目：一盞燈泡的額定功率為60W，正常發(fā)光時電壓為220V，求該燈泡正常發(fā)光時每分鐘消耗的電功。

-解答：根據(jù)電功的計算公式\(W=P\timest\)，其中\(zhòng)(P\)是功率，\(t\)是時間。已知\(P=60W\)，\(t=1\)分鐘（即60秒），則\(W=60W\times60s=3600J\)。

2.題型二：計算電功率

-題目：一個電阻的電壓為12V，通過它的電流為2A，求該電阻的電功率。

-解答：根據(jù)電功率的計算公式\(P=U\timesI\)，其中\(zhòng)(U\)是電壓，\(I\)是電流。已知\(U=12V\)，\(I=2A\)，則\(P=12V\times2A=24W\)。

3.題型三：分析電流的熱效應(yīng)

-題目：為什么電熱器在接入電路后，其金屬外殼會變熱？

-解答：電流通過電熱器時，由于電阻的存在，電能轉(zhuǎn)化為熱能，根據(jù)焦耳定律\(Q=I^2\timesR\timest\)，電流通過電阻會產(chǎn)生熱量，因此電熱器的金屬外殼會變熱。

4.題型四：電熱器的工作原理

-題目：電熱水器在加熱水時，電能是如何轉(zhuǎn)化為熱能的？

-解答：電熱水器通過電熱元件（如加熱絲）將電能轉(zhuǎn)化為熱能，熱能通過傳導(dǎo)、對流和輻射的方式傳遞給水，使水溫升高。

5.題型五：電功與電熱的轉(zhuǎn)換

-題目：一個電飯煲在煮飯過程中，消耗了2000J的電能，求電飯煲產(chǎn)生的熱量。

-解答：在理想情況下，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，因此電飯煲產(chǎn)生的熱量\(Q=2000J\)。但在實際情況下，由于電飯煲的熱效率不是100%，部分電能會轉(zhuǎn)化為其他形式的能量（如聲能、光能等），因此實際產(chǎn)生的熱量可能小于2000J。內(nèi)容邏輯關(guān)系①本文重點知識點：

-電功的定義：電流通過導(dǎo)體所做的功。

-電功率的定義：單位時間內(nèi)電流所做的功。

-電熱的產(chǎn)生：電流通過導(dǎo)體時，由于導(dǎo)體的電阻，電能轉(zhuǎn)化為熱能。

-電功與電熱的轉(zhuǎn)換關(guān)系：電能可以通過電熱器轉(zhuǎn)化為熱能。

②關(guān)鍵詞：

-電功（W）

-電功率（P）

-電流（I）

-電壓（U）

-電阻（R）

-熱量（Q）

③重點句子：

-“電功是電流通過導(dǎo)體所做的功，通常用符號W表示。”

-“電功率是單位時間內(nèi)電流所做的功，通常用符號P表示，單位是瓦特（W）?！?/p>

-“電流通過導(dǎo)體時，由于導(dǎo)體的電阻，電能轉(zhuǎn)化為熱能，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)?！?/p>

-“電功和電熱之間的關(guān)系可以通過公式W=P\*t來表示，其中W是電功，P是電功率，t是時間?！?/p>

-“電熱器是利用電流的熱效應(yīng)來加熱物體的裝置?！苯虒W(xué)反思教學(xué)反思

今天上了這節(jié)關(guān)于電功與電熱的物理課，我想分享一下我的感受和反思。

首先，我覺得這節(jié)課的設(shè)計還是挺成功的。我嘗試通過實際生活中的例子來引入電功和電熱的概念，比如用電熱水壺?zé)?，用電風(fēng)扇吹風(fēng)等，這些例子貼近學(xué)生的生活，他們更容易理解和接受。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對于這些日常生活中的電現(xiàn)象很感興趣，這讓我很高興。

在講授新課的過程中，我特別注意了電功和電功率的區(qū)別，因為這是學(xué)生容易混淆的地方。我通過比較它們的概念、單位和計算方法，讓學(xué)生明白它們的不同。我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對于電功率的公式\(P=U\timesI\)有一定的理解困難，于是我用了不同的方式來解釋，比如通過實際操作，讓學(xué)生看到電壓表和電流表的讀數(shù)，然后計算功率，這樣他們就能更直觀地理解。

在課堂提問環(huán)節(jié)，我盡量設(shè)計了一些開放性的問題，比如“你認(rèn)為如何提高電熱器的效率？”這樣的問題不僅考察了學(xué)生的知識，還激發(fā)了他們的思考。不過，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生回答問題時比較拘謹(jǐn)，可能是因為他們不太習(xí)慣在課堂上表達自己的觀點。

在師生互動環(huán)節(jié)，我嘗試讓學(xué)生參與到實驗中來，通過實驗觀察電流的熱效應(yīng)。我發(fā)現(xiàn)這樣的互動方式很有效，學(xué)生們在動手操作的過程中，對電熱有了更直觀的認(rèn)識。但同時，我也注意到一些學(xué)生對于實驗步驟的理解不夠清晰，這需要我在今后的教學(xué)中更加細(xì)致地講解實驗操作。

1.對于電功和電功率的計算，學(xué)生還需要更多的練習(xí)來提高計算能力。

2.在課堂提問環(huán)節(jié)，需要鼓勵學(xué)生更加自信地表達自己的觀點。

3.在實驗教學(xué)中，需要加強對實驗步驟的講解，確保每個學(xué)生都能理解并正確操作。

最后，我覺得教學(xué)是一個不斷學(xué)習(xí)和改進的過程。我會根據(jù)這次教學(xué)的反思，調(diào)整我的教學(xué)方法，努力提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中收獲更多。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了電功與電熱的相關(guān)知識，主要包括以下幾個方面：

1.電功的定義：電流通過導(dǎo)體所做的功，用符號W表示，單位是焦耳（J）。

2.電功率的定義：單位時間內(nèi)電流所做的功，用符號P表示，單位是瓦特（W）。

3.電功率的計算公式：\(P=U\timesI\)，其中U是電壓，I是電流。

4.電流的熱效應(yīng)：電流通過導(dǎo)體時，由于導(dǎo)體的電阻，電能轉(zhuǎn)化為熱能。

5.電熱器的原理：電熱器利用電流的熱效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為熱能。

當(dāng)堂檢測：

為了檢驗學(xué)生對本節(jié)課內(nèi)容的掌握情況，以下是一些檢測題目：

1.一盞燈泡的額定功率為100W，正常發(fā)光時電壓為220V，求該燈泡正常發(fā)光時每秒消耗的電功。

答案：根據(jù)公式\(W=P\timest\)，其中\(zhòng)(P=100W\)，\(t=1s\)，則\(W=100W\times1s=100J\)。

2.一個電阻的電壓為10V，通過它的電流為2A，求該電阻的電功率。

答案：根據(jù)公式\(P=U\timesI\)，其中\(zhòng)(U=10V\)，\(I=2A\)，則\(P=10V\times2A=20W\)。

3.電流通過一個電阻時，電阻為10Ω，電流為2A，求該電阻產(chǎn)生的熱量。

答案：根據(jù)焦耳定律\(Q=I^2\timesR\timest\)，其中\(zhòng)(I=2A\)，\(R=10Ω\)，假設(shè)時間\(t=1s\)，則\(Q=(2A)^2\times10Ω\times1s=40J\)。

4.一個電熱水器在加熱過程中，消耗了2000J的電能，求電熱水器的效率。

答案：假設(shè)電熱水器的熱效率為η，則\(η=\frac{Q}{W}\)，其中\(zhòng)(Q=2000J