该习题旨在帮助学生掌握欧姆定律和焦耳定律这两个知识点。
   欧姆定律：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
   焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。

正确解答：
   ①由可知，灯泡正常发光时的电阻
   ②当开关S扳到触点a时，小灯泡正常发光。所以电源电压U=U_L=8V。当开关S扳到触点b时，R与L串联，通过小灯泡的电流为0.4A。由欧姆定律知，电路中的总电阻R=R_总-R_L=20Ω-16Ω=4Ω。
   ③由焦耳定律得Q=I²Rt=(0.4A)²×4Ω×100s=64J。
   答：小灯泡正常发光时的电阻值是16Ω；R的阻值是4Ω；通电100s电阻R产生的热量是64J。

教学片段：
   师：小强这次做题还是非常不错的。对欧姆定律、焦耳定律还有电功率等公式的运用非常熟练，值得表扬。你在解决这道题第二小问时的思路，能不能给老师说说?
   生：老师，第二问比较简单。已知电路中的电流为0.4A，根据第一小问可以知道电源电压为8V，只需要带入欧姆定律公式就可以得到电阻R_L为16Ω。
   师：你的反应非常快，看到电压和电流便能够想到应用欧姆定律解题。可是我们仔细看第二问，电路中，要求的是哪个物理量?
   生：(再次读题)要求的物理量是R。
   师：当S扳到触点b时，此时电路中有几个电阻呢?
   生：啊!老师电路里有两个电阻，一个是电阻R，另一个是小灯泡的电阻。
   师：那么，你之前的解题当中，根据欧姆定律求出的是电阻是谁的电阻呢?
   生：求出的是总电阻。要求R的阻值，还需要用总电阻20Ω减去小灯泡的电阻16Ω，即可得到R的电阻值为4Ω。
   师：你对基础知识的掌握非常不错，但是审题不够仔细。下次做题一定要仔细，把每个量都在图中标出来。
   生：谢谢老师，我知道了。由于第二问求解错误，第三问也出错了。以后我一定会仔细审题。

该教师的教学行为有一些亮点及独特之处，但是其教学过程中也有不符合新课程标准所倡导的教学理念之处，具体评述如下。
   优点：
   在新课引入中，该教师用新旧知识联系的方式，以动能慨念引出对势能概念的探究。在实验过程中，教师引导学生动眼观察、动脑思考、动手操作并总结实验现象和规律。同时，对学生的课堂表现也及时给予了评价。教师从学生的物理前概念入手，引导学生展开探究，总结实验现象和规律，体现了提问的有效性和科学性。在课堂最后，教师适时地进行了知识的总结和归纳，让学生更好地理解和掌握了知识点。
   缺点：
   ①学生的实验环节，因缺乏教师监控，使实验流于形式。在实验之前，教师没有对实验及其规范做出必要的解释和强调，使学生对于实验内容的把握出现偏差。实验过程中，教师没有巡视指导学生，给予学生必要的纠正和提示。在对实验结果进行分析的过程中，教师没有引导学生进行深入的探讨，使学生缺乏思考和想象的空间。这种教学行为违反了教学评价的反馈性和激励性原则，不利于提高学生学习水平和学习效果。
   ②教师的角色把握及学习氛围营造方面有所欠缺。在课堂中，该教师对于学生遇到的问题直接给出答案。这种“灌输式”的教学与新课改中强调的“教师不仅是学生学习的传授者，还是学生学习的组织者、引导者、合作者”这一要求相违背。这种做法不利于学生由“学会”到“会学”的转变。
   ③课堂总结方面有待提高。在对知识进行总结和归纳的过程中，教师直接给出答案，没有引导学生进行思考和必要的纠错。这种做法不利于学生掌握和理解知识。

教学方案：
   学生演示：木块静止在水平桌面上。教师提问：木块受到重力吗?重力对木块做功吗?怎样才能使重力对木块做功?让学生认识到物体被举高而具有能量。这种能量与重力有关，物理学中把它叫作重力势能。
   教师让学生思考：木块和铅球都被举高，它们具有的重力势能相同吗?在此基础上，让学生思考：
   (1)重力势能可能与什么因素有关?
   (2)实验时如何比较重力势能的大小?
   (3)你应该采用什么实验方法来探究?
   (4)设计出实验步骤，并进行实验。
   学生实验后得出结论：物体被举的高度相同时，质量越大的物体具有的重力势能越大。物体的质量相同时，被举得越高的物体具有的重力势能越大。物体的重力势能与物体被举的高度和质量有关，被举的高度越大，质量越大，物体具有的重力势能就越大。

该演示实验最适合“光的直线传播”这一知识点的教学。该实验利用光的直线传播原理，即光在同种均匀介质中是沿直线传播。当光照在不透明的物体(演示实验中的手)时，会在不透明物体背后形成一个黑暗区域，从而形成影子(实验中的手影)。

教学片段：
   师：同学们听过“农夫与蛇”的故事吗?
   生：听过。
   师：今天，老师用另一种形式，和大家一起再次领略这个故事。
   (播放手影戏：农夫与蛇的故事。通过手影戏中精彩绝伦的表演，向学生展示惟妙惟肖的蛇和农夫的形象，创设既生动又富有趣味性的课堂导入)
   师：视频中惟妙惟肖的蛇和农夫是哪位高超的“演员”呢?
   生：视频中的故事不是通过某位演员呈现的，而是通过手影呈现的。
   师：看来大家对于手影戏并不陌生。那么，大家想不想尝试一些简单的手影形象呢?比如：老鹰、天鹅、孔雀、狗、山羊等。
   生：纷纷尝试各种手影形象。
   (农夫与蛇的手影戏激发了学生尝试手影表演的兴趣。此时，给学生创造自己动手的机会，让学生纷纷动起来，可以深化学习效果。在此过程中，教师引导学生完成各种手影动作，并及时给予点评和引导，使课堂井然有序)
   师：同学们表演了很多有趣的动物形象，假以时日并勤加练习，相信同学们的手影技艺也会愈发精湛。那么，大家知道手影形成的原因是什么吗?能用物理知识进行解释吗?
   生：光照在不透明的物体上，在物体背后会形成黑暗的区域，说明光应该是沿直线传播的。
   师：是的，这个实验说明了光在空气中沿直线传播。在我们的生活中还有很多这样的例子，大家能够列举出来吗?
   生：雾天开车时，发现汽车前灯射出的光线是直的。老师翻PPT的激光笔发出的光线也是直的。
   师：大家非常棒，这些现象都说明了在空气中光线是沿直线传播的。那么，在水中光会沿直线传播吗?我们通过一个演示实验来验证吧。
   (教师演示在盛水的玻璃槽内水槽滴几滴牛奶，用激光射到水中观察光在水中的传播路径)
   生：在水中的光线也是直的。
   师：那大家能得出什么结论呢?
   生：光在水中也是沿直线传播的。
   师：是的，空气、水、玻璃等透明物质叫作介质，光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。

教学设计如下：
   一、教学目标
   1.知识与技能
   ①能通过实例，认识电流的热效应。
   ②能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。
   ③会用焦耳定律进行计算，能够利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
   2.过程与方法
   体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。
   3.情感态度与价值观
   会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。
   二、教学重难点
   重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。
   难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
   三、教学过程