一、教学目标

1. 知识与技能

- 理解电流通过导体时产生热量的物理现象。

- 掌握焦耳定律的基本内容及其表达式。

- 能够运用焦耳定律进行简单的计算和实际问题的分析。

2. 过程与方法

- 通过实验观察和数据分析，培养学生科学探究的能力。

- 引导学生通过类比和推理，理解电能转化为热能的过程。

3. 情感态度与价值观

- 激发学生对物理现象的好奇心和探索精神。

- 培养学生关注生活中的物理现象，增强理论联系实际的意识。

二、教学重点与难点

- 重点：焦耳定律的内容及公式推导。

- 难点：理解焦耳定律中各物理量之间的关系，并能灵活应用于实际问题。

三、教学准备

- 实验器材：电源、电阻丝、温度计、电流表、电压表、滑动变阻器、导线等。

- 多媒体课件：展示焦耳定律的相关图片、动画和视频。

- 学案或练习题：用于课堂练习和课后巩固。

四、教学过程

1. 导入新课（5分钟）

通过提问引导学生思考：

“为什么电炉通电后会发热？电风扇运行一段时间后，电机为什么会发热？”

引出“电流通过导体时会产生热量”的现象，从而引出本节课的主题——焦耳定律。

2. 新课讲授（20分钟）

（1）实验探究

设计一个简单的实验：用不同电阻的导线接入电路，观察温度变化。

引导学生记录数据，分析电流、电阻和时间对热量的影响。

（2）理论讲解

通过实验现象归纳总结，得出焦耳定律的基本

电流通过导体产生的热量，与电流的平方、导体的电阻以及通电时间成正比。

公式为：

$$ Q = I^2 R t $$

其中：

- $ Q $ 表示热量（单位：焦耳，J）

- $ I $ 表示电流（单位：安培，A）

- $ R $ 表示电阻（单位：欧姆，Ω）

- $ t $ 表示时间（单位：秒，s）

（3）公式拓展

介绍在实际应用中，若已知电压 $ U $，可将公式改写为：

$$ Q = \frac{U^2}{R} t $$

3. 例题解析（10分钟）

例题1：一个电阻为10Ω的电热丝，通电5秒后，通过的电流为2A，求产生的热量是多少？

解：

$$ Q = I^2 R t = (2)^2 \times 10 \times 5 = 200 \, \text{J} $$

例题2：一个额定电压为220V的电饭煲，电阻为48.4Ω，工作1小时，求其产生的热量。

解：

$$ Q = \frac{U^2}{R} t = \frac{(220)^2}{48.4} \times 3600 = 2200000 \, \text{J} $$

4. 巩固练习（10分钟）

布置几道基础题目，让学生独立完成，教师巡视指导，及时纠正错误。

5. 小结与作业（5分钟）

- 回顾焦耳定律的内容和公式。

- 强调电热现象在生活中的应用与安全注意事项。

- 布置课后作业：完成教材相关习题，并思考“如何减少电器发热带来的能量损失”。

五、板书设计

```

《焦耳定律》

一、定义：电流通过导体时产生的热量

二、公式：

Q = I²Rt

或 Q = (U²/R) × t

三、单位：

Q：焦耳（J）

I：安培（A）

R：欧姆（Ω）

t：秒（s）

四、应用举例：

电热器、电炉、电饭煲等

```

六、教学反思（课后填写）

教师根据课堂教学情况，反思教学效果、学生参与度、重难点突破情况等，为后续教学提供参考。

七、参考资料

- 教材：初中物理教材（人教版/北师大版等）

- 网络资源：物理教学网站、教学视频等

- 实验手册：相关实验操作指南

备注：本教案可根据具体教学进度和学生实际情况进行适当调整。