2.5_焦耳定律_教案(人教版选修3-1)

2.5 焦耳定律

【【教教学学目目标标】】

1．理解电功、电功率的概念。

2．理解电热、热功率的概念。

3．了解纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。

4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

【【重重点点难难点点】】

1．理解电功、电功率、电热、热功率的概念。

2．了解纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。

【【教教学学方方法法】】

讲练结合

【【教教学学用用具具】】

课 件

【【教教学学过过程程】】

一、电功和电功率

1、电功：

（1）定义：在一段电路中电流做功，也就是通常所说的静电力对自由电荷所做的功，简称为电功。

（2）电流做功的过程：是电能转化为其他形式能量的过程。

W ＝qU ＝UIt

【注意】公式对在恒定电流下的任何一段电路或用电器均成立。

（3）纯电阻电路和非纯电阻电路：

① 纯电阻电路：只含有电阻的电路，如电炉、电烙铁、白炽灯，转子被卡住（不转动）的电动机等。

2

2

U W UIt I Rt t R === ② 非纯电阻电路：含有转动着的电动机或正在发生化学反应的电解槽等。

W ＝UIt

（3）单位：焦耳（J ）、千瓦时（kW 〃h ）

1kW ·h ＝3.6×106J

2、电功率：

（1）定义：单位时间内电流所做的功。

W UIt P UI t t

=== ① 纯电阻电路：2

2U P UI I R R

=== ②非纯电阻电路：P UI =

（2）物理含义：表示电流做功的快慢。

（3）单位：瓦特（W ）、毫瓦（mW ）、千瓦（kW ）

1kW ＝103W ＝106mW

（4）额定功率和实际功率

【例1】一只白炽灯标有“220V ，100W ”的字样，它在正常发光时的电阻多大？此时，其功率为多少？当实际电压为110V 时，它的功率为多少？

二、电热和热功率

1、电热：电流通过导体时，导体发热（电流的热效应）产生的热量。

2、焦耳定律：

（1）焦耳定律：Q ＝I 2Rt

（2）适用范围：对纯电阻电路和非纯电阻电路均适用。

3、热功率：

（1）定义：单位时间内导体的发热量。

（2）公式：

22Q I Rt P I R t t

=== 三、电功和电热

1、在纯电阻电路中，电流通过电阻元件时，电流做功——电能全部转化为内能（电功等于电热：Q ＝W ）。

2

2

U Q W UIt I Rt t R ==== 2、在非纯电阻电路中：

电流做功——电能转化为机械能、化学能和内能等（电功大于电热：W ＞Q ）。

W UIt =，2Q I Rt = （即：UIt ＞I 2Rt ）

三、电功率和热功率

1、区别：

（1）电功率：某段电路消耗的全部电功率

P ＝UI

（2）热功率：某段电路因发热而消耗的功率

P ＝I 2R

2、联系：

（1）纯电阻电路：P 电＝P 热

2

2

U P UI I R R === （2）非纯电阻电路：P 电＝P 热＋P 其他（P 电＞P 热）

P 电＝UI ，P 热＝I 2R

P 其他＝P 电－P 热

【例2】一台电动机，额定电压是220V ，线圈电阻r ＝0.4Ω，在额定电压下通过的电流是50A ，则在额定电压下，电动机的输入功率P 入和热功率P 热分别为多少？其输出功率P 出又是多少？

分析：P 入＝UI ＝220×50＝1.1×104W ＝11kW

P 热＝I 2R ＝502×0.4＝1000W ＝1kW

P 出＝P 入－P 热＝10kW

【例3】一直流电动机的线圈电阻一定，当电源电压U 1＝0.3V 时，电动机不转动，通过电动机的电流为I 1＝0.3A ，当U 2＝2V 时，电动机正常运转，此时通过电动机的电流I 2＝0.8A 。求：

（1）电动机正常工作时输出的机械功率；

（2）如果电动机在正常工作时，转子突然被卡住，电动机的热功率是多大？

【例4】某一用直流电动机提升重物的装置如上图所示，重物质量m ＝50kg ，电源提供恒定电压U ＝110V ，不计各处摩擦，当电动机以v ＝0.90m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A ，求电动机线圈电阻R （g ＝10m ／s 2）。（4Ω）

【【课课外外作作业业】】

1、教材：P 5——（3）

2、学海导航：P 2——4

【【教教学学后后记记】】

《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》教学设计 一、教学目标： 1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。 2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。 3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。 二、教学重点与难点 如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。 三、教法与学法 将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。 四、教具与学具 学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。 五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。 六、教学活动实录（部分）： （一）导入新课 师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？ 生：煮饭、照明、吹风。 师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？ （学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验1分钟，并请他们触摸电器和电扇的电动机部分） （凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 生：它们工作时都会发热。 师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师

九年级物理上册6.3焦耳定律教案新版教科版

第3节焦耳定律

一、电流的热效应。 1.电流的热效应定义。 学生活动：结合教材第94页有关内容，讨论交流电流的热 效应的定义。 电流通过灯泡的灯丝时，电能转化为光和热，灯丝变得灼热 而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。 学生活动：观察100W和40W的灯泡。 提出问题：如果把同学们手中100W和40W的两个灯泡分别 接到家庭电路里，它们的亮度是否相同？如果亮度不同，请 同学们猜想，灯泡的亮度与什么有关呢？ 交流讨论：灯丝的粗细不同，如果灯丝的长度相同，则电阻 不同，由此可以猜想灯泡的热效应跟灯丝的电阻的关系。 2.实验探究：电流的热效应跟电阻的大小的关系。 提出问题：将两条粗细一样，长度不同的镍铬合金丝串联起 来，接在电源上，通电一段时间后，猜想这两段镍铬合金丝 产生的热量(Q1、Q2)是什么关系？ 学生可能提出的各种猜想：(1)Q1>Q2；(2)Q1

新人教版初中物理18.4《焦耳定律》学案

新人教版九年级物理《18.4焦耳定律》学案 课题§18-4 焦耳定律 【课标要求】 章节学习内容教学要求 举 例 记 忆 问 答 计 算 人 文 作 图 实 验 探 究 常数 图像 18.4焦耳定律电流的热效应及能量转化 1 1 1 焦耳定量（定性） 1 1 1 1 1 2 【考基要点】 一、电流的热效应 电流通过导体时将___ _能转化成_ _ _的现象。在这一过程中，电能转化为___ _能．应用：电热器。 二、探究焦耳定律（定性） 课题探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 器材电源、开关、导线、两个阻值不同的电热丝(R R 乙 甲 )、煤油、两只玻璃瓶、两只、滑动变阻器、． 装置图 步骤①如图组成串联电路，在玻璃瓶中装有等量的、相同的煤油，煤油内插入． ②闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.5 A，5分钟后发现甲、乙煤油的温度分别为30℃和38℃． ③______ _ _开关，使煤油冷却回原来的温度，向调节滑动变阻器，使电流表的示数为1 A，过5分钟，甲煤油的温度是46℃． ④在第②步的基础上，保持滑片位置不变，通电10分钟后发现甲煤油的温度为36℃。 方法实验中，通过温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生电热的多少，这是采用了法；本实验还采用了______ ________法。 结论①在通电时间和________ _____一定时，导体电阻越__ ___，通电导体所产生的热量越__ ___。 ②在通电时间和____ ______一定时，通过导体的电流越__ __ ，通电导体所产生的热量越___ _。

③在导体的电阻和________ _____一定时，通电时间越__ ___，通电导体所产生的热量越__ ___。 注意：（1）在上述实验中，甲、乙两电阻丝采用串联的目的是:使电路中_____ __相等。 （2）在上述实验中，若将温度计换成细玻璃管，则应通过煤油在玻璃管中_____ _______ _____来判断电流通过导体时产生电热的多少。 三、焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟________ ____________ _成正比，跟________ 成正比，跟________ __成正比。 2.公式：________ _____ Q ——______——______； I ——___ ___——______； R ——______——______； t ——__ ___——______； 3.电热功率:=P 热 ______。 4.纯电阻电路（将电能全部转化成内能的电路）中：Q=W …… 注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q ＝W ），这时以下公式均 成立Q=W=UIt Q= W=U 2 R t Q= W=Pt ；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他 形式的能量。求Q 时只能用Q ＝I 2 Rt 。 5.利用电热的例子：热水器、电饭锅、____ __、___ ___等。 6.防止电热的例子：电视机外壳的_____窗；计算机内的_____风扇、电动机外壳的____片等。 7.解释：电炉子工作时，电炉丝热得发红，而与其相连的导线插头却几乎不热，这是为什么? 答：电炉丝与插头是_______联的，通过的电流__________．根据______定律公式_______，在______时间内，______一定时，电流产生的热量跟______成正比，炉丝比插头的电阻______，相同条件下电流产生的热量______，因此炉丝热得发红． 【练习】 1．（判断）电风扇工作时，没有电流的热效应产生． ( ) 2.导线相互连接的位置往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．电流通过电灯，电灯会发热；电流通过电褥子，电褥子会发热；通电时间长了，连接用电器的导线也会发热．这些现象都是把______转化为______，这种现象叫_______．据此现象，人们制成了______。 3.根据焦耳定律公式_____________，在电流相同的情况下，电阻越大，电流在一定时间内产生热量越_______．也就是说，在电流相同时，电阻较大的导体产生热量的功率越________． 4.有一个电暖气，当通过它的电流是原来的2倍时，它产生热量的功率是原来的_______倍． 5．一盏“220V ，60W ”的白炽灯，一台“220V ，60W ”的电风扇，一只“220V ，60W ”的小电暖手炉，同时接在220V 的电压下，则相同时间内产生的热量( )． A ．电风扇最多 B ．白炽灯最多 C ．暖手炉最多 D ．一样多 6.下列研究方法中属于控制变量法的是( )． A ．研究焦耳定律时，可以通过观察烧瓶中液体温度的高低来判断电阻产生热量的多少 B ．在电流、通电时间一定时，研究电阻产生的热量与电阻的关系 C ．通过电流做功的多少来量度消耗电能的大小 D ．比较电流表和电压表的异同点 7．在家庭电路中，导线相互连接的位置往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．这

初中九年级物理焦耳定律说课稿

焦耳定律说课稿 白团中学樊金素 尊敬的各位评委： 您们好！今天我说课的题目是教科版初中物理教材九年级上册第六章第三节《焦耳定律》根据新课标的理念，对于本节课，我将以教什么，怎样教，为什么这样教为思路，从教材分析，教学目标分析，教学方法分析，教学过程分析四个方面加以说明。 一、说教材 1．教材分析 《焦耳定律》教科版初中物理教材九年级上册第六章第三节的内容，用1课时进行教学。本节课内容主要有四部分，一是电流的热效应；二是探究电流的热效应与那些因素有关，三是焦耳定律；四是电热的利用和防止。电流通过导体会产生热，学生是有生活体验的，但流通过导体产生热的快慢跟什么因素有关？有什么关系？这是学生所不知的，教材在学生学习了电能、电功率知识后及时地安排了本节课，满足学生的学习需要，符合学生的认知规律，此外教材在学生知道了焦耳定律以后，及时地安排了电热的利用和防止的内容，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”，“学以致用”的新的教育理念。本节课也为下一节安全用电的教学做了某些知识准备，本节课在全章中起着举足轻重的作用。 2．教学目标 按照新课程三维目标要求和本节课内容，本节课的教学目标有以下三个方面： （1）知识与技能 ●知道电流的热效应 ●知道焦耳定律 ●知道电热的利用和防止 (2）过程与方法 ●通过探究，知道电流通过导体产生的热量与什么因素有关 （３）情感态度与价值观 ●通过学习电热的利用和危害，学会辩证地看待问题 ●通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识 （４）教学重点和难点 根据本节课的内容特点，我把本节课的教学重点放在教材的第二部分。即电流产生热效应跟什么因素有关（也就是焦耳定律），这是知识的重点。如何让学生提出与本节课相关的问题，如何进行探究实验设计，如何推导公式Q=I2Rt以及Q=W=Pt则是本节课教学的难点。 二、说学情 知识技能方面，学生在第五章中已学习了欧姆定律，通过本章前两节的教学，学生对电能、电功率知识已有了一定的了解。对于一些探索性问题，学生已有了初步的探究意识，

高中物理 焦耳定律教案

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 1 第二章、恒定电流 第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I 2Rt （P=I 2R ）、Q=U 2t/R （P=U 2/R ）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律

能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 2 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W 表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q 在电场力作用下从A 搬至B ，AB 两点间电势差为U AB ，则电场力做功W=qU AB 。 对于一段导体而言，两端电势差为U ，把电荷q 从一端搬至另一端，电场力的功W=qU ，在导体中形成电流，且q=It ，（在时间间隔t 内搬运的电量为q ，则通过导体截面电量为q ，I=q/t ），所以W=qU=IUt 。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两 端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I 、U 不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J ）。1J=1V ·A ·s （2）电功率 ①定义：单位时间内电流所做的功 ②表达式：P=W/t=UI （对任何电路都适用）② 上式表明：电流在一段电路上做功的功率P ，和等于电流I 跟这段电路两端电压U 的乘积。 ③单位：为瓦特（W ）。1W=1J/s ④额定功率和实际功率 额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。 实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P 实=IU ，U 、I 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。 这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再

3焦耳定律教学设计

3焦耳定律 广东省中山市北区中学张常红（中教高级） 教材依据 人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第二册第九章。 教学理念和设计思想 根据素质教育的要求，我们的教学要培养学生的科学素养和创新能力，体现以人为本的教学思想，使学生在学校里得到全面的发展。物理学科是一门以实验为基础的学科，要想学好物理，就得认真地做好实验，鼓励学生敢于动手、勤于动手、要多动脑，对实验中看到的现象和学习中遇到的问题，要多问些为什么。我们还要突破知识本位的思想，着力培养学生的科学研究方法和能力。学习物理还要多联系社会与生活，试着用科学知识解释看到的现象。物理知识在日常生活中有着重要的应用，想一想科学技术给我们的社会带来了哪些好处，同时又带来什么社会问题，应该怎样解决，力争使自己的教学富有时代气息，突出科技、技术、环境和社会三大主题，增强学生的社会责任感和时代紧迫感。 我们的教学目标包括三个方面：知识和技能目标，过程与方法目标，情感态度与价值观目标。“焦耳定律”一节内容若仅从知识和技能目标来看，是让学生理解和运用焦耳定律的公式，这是很容易达到的，教师多出几道例题让学生训练就可以了。然而这是远远不够的，这样根本没有达到教学目标。教师再补做一下演示实验，也仅仅是让学生增加一些感性认识，使学生对焦耳定律产生一些认同感，加深记忆，培养学生的实验技能和尊重实验的精神。这仍然是不够的，完成的仍然是浅层次的教学目标，过程与方法、情感态度与价值观目标很难体现。 为了全面完成各项教学目标，我们必须充分挖掘隐含在该节内容中的素质教育因素对学生进行教育。首先，把教师的演示实验改为学生的科学探究实验，严格按照科学探究的步骤展开；其次，将学生进行分组，加强同桌和小组同学间的交流与讨论。学生在自己提出的问题驱动下去探究，在讨论交流中进行思维的沟通和碰撞，这些都是创新学习的重要手段，既能培养学生的实验动手能力，又能培养学生的合作学习精神和探求真知的兴趣，真正成为学习的主体，更重要的是使学生真正体验到科学发现的成功喜悦，得到了科学探究的方法和科学研究的能力的培养，领悟科学的思想和精神，为学生将来的科学研究奠定了基础。

九年级物理：《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》教学设计 江苏南京29中致远校区殷发金 一、教学目标 （一）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，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 （二）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。 （三）情感态度和价值观 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 电热是指电流做功把电能转化为内能，电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同，设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点，电阻相同改变电流，可以利用并联分电流的思想，也可以两个电路来完成。 焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少，它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功，可以把电能转化为各种形式能，而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中，这两个量才相等。 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、教学策略 电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少，生活中的用电器工作时都伴有热的现象，用此引入电流的热效应，从电炉丝与连接的导线入手，提出问题，学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时，要利用到控制变

焦耳定律导学案

焦耳定律导学案 一、学习目标 1理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2 2 2 2 2.了解电功和电热的关系。了解公式Q=I Rt ( P = I R)、Q=U t/R ( P= U /R)的适应条件。 3.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：区别电功和电热 二、自主学习 1.能量转化电炉通电时, 能转化为_能；电动机通电时, 能转化为—能;蓄电池 充电时，_能转化为_ 能;电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。 2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动, 结果电荷的电势能 他形式的能 电流在一段电路中所做的功等于这段电路三者的乘积。计算式为 W= 3.电功率电流做的功叫电功率。用表示电功率， 表达式为P= 电流在一段电路上做功的功率P等于—与这段电路的乘积。 4.焦耳定律内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间 。这个关系最初是由实验得到的。 5.表达式Q=

6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P=____ 。 P 总=UI . 三、合作探究 探究一：电功与热量的关系 1.纯电阻电路: (1)特点: (2 )常用元件、电器: (3)电功与热量的关系: 2.非纯电阻电路 (1)特点: (2 )常用元件、电器: (3)电功与热量的关系: 探究二：含有电动机的电路 1.电动机模型 电动机是一种非纯电阻性用电器, 它把电能转化为机械能和热能. 在电路计算中，常把电动机等效为阻值等于其内阻的电阻「D和无电阻的转动线圈D串联而成，如图2-5- 2所示，电流通过「D时把电能转化为热能, 而线圈D把电能转化为机械能. 2?输入功率：电动机的总功率?由电动机电路的电流和电压决定，计算:

教科版2020年物理九年级上册第6章《第三节 焦耳定律》教案

《第三节焦耳定律》教案 教学目标 1．知道电流的热效应。 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．会用焦耳定律解决实际问题和进行简单计算。 4．通过实验探究电流的热效应跟电阻大小的关系，学习控制变量法，经历实验探究过程。 5．通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的。使学生体会物理与生活生产的紧密联系，培养学生将物理知识主动运用于生活生产的意识。 教学重点 电流的热效应跟电阻大小的关系。 教学难点 实验操作过程。 课时安排 1课时 课前准备 课件 教学过程 一、导入新课

将如图所示的电炉接入家庭电路中，会发现，通电的电炉丝会发光、发热，其温度是很高的，而与电炉丝连接的导线却是凉的，这是什么原因呢？学会本节内容后，你就会明白其中的道理。 这节课，我们就一起来学习探究《第三节焦耳定律》。（板书设计） 二、自学互研 （一）电流的热效应与什么因素有关 自主阅读教材P94～95的内容，独立思考并完成： 1．电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。 2.如图所示，在探究电流的热效应与哪些因素有关的实验中：

(1)通过观察玻璃管中液柱上升的高度来判断电流产生的热量的多少。 (2)图中甲、乙两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与电阻的关系。 （二）焦耳定律 自主阅读教材P 95～96的内容，独立思考并完成： 3．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。计算公式是Q ＝I 2 Rt 。 4．一根60Ω的电阻丝接在36V 的电源上，5s 内共产生多少热量？ 解：Q ＝I 2·R ·t ＝? ????U R 2·R ·t ＝U 2R ·t ＝（36V ）260Ω×5s＝108J （三）电流热效应的利用与危害 自主阅读教材P 96的内容，独立思考并完成： 5．电热的利用——电热器 6.电热的防止 利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热。

高二物理焦耳定律教案

高二物理焦耳定律教案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

焦耳定律【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功 的公式，能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课

1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么 （2）电流的定义式是什么 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段 电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中 的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成 电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W=UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述

教科版物理九年上教案设计 6.3焦耳定律

6.3 焦耳定律 教学目标 一、知识与技能 1.通过实验探究，知道在电流一定时，导体消耗的电功率与导体的电阻成正比。 2.知道什么是电流的热效应及其电热现象的实质。 3.了解焦耳定律，知道电热现象的应用和控制。 二、过程与方法 1.通过分析论证电热现象跟电阻之间关系的过程，体验科学思维方法，包括数学分析方法的意义。 2.通过电热现象跟电阻之间关系的验证实验设计过程，领悟实验原理、控制变量方法、实验器材的选择、实验证据的收集、步骤的安排等因素在实验设计中的作用。 三、情感、态度与价值观 1.继续培养学生分析论证和实验验证的兴趣。 2.能从利弊两个方面认识电热现象，体验用辩证的思想观点分析问题。 教学重点 焦耳定律。 教学难点 电功率的概念，用电功率的公式进行计算。 教学过程 一、新课导入 1.演示实验：灯泡接入电路中，闭合开关，灯泡发光，提出问题： （1）灯泡在工作过程中，把什么能转化为什么能？学生回答：灯泡在工作过程中，把电能能转化为内能和光能。 （2）在灯泡工作过程中，电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同？学生回答：相同。 （3）电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同，那为什么灯泡灯丝热得发热发光，而导线几乎不发热呢？ 2.多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片。指明：11月9日是我国“消防日”，据有关资料表明，城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器，使电线发热而引起的。家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾？ 3.进一步分析 （1）电灯在工作时把电能转化为内能和光能，人们利用电灯来照明。电炉子在工作时把电

能转化为内能，人们利用电炉子来烧水等。 （2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？人们利用的是电风扇的什么能量？ （3）提出问题：电流通过导体都要产生热量，有些设备是利用了电流通过导体产生热量，有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的，为了更好的让电热为人类服务，又要减少电热对人类造成的危害，就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关，它们之间存在着什么样的规律。今天我们就学习第九章第五节的内容：焦耳定律。 二、进行新课 1.电流产生的热量跟哪些因素有关（学生讨论） （1）引导学生根据日常生活中的现象进行分析： 电流I，电热Q，电阻 R，通电时间t （先引导学生分析电流产生的热量跟电流I、电阻R和通电时间t有关，使学生获得感性认识，为下面的实验打下基础。） （2）用实验进行研究。学生讨论研究方法:控制变量法。 ①当电流I、时间t相同时，研究电热Q与电阻R的关系。 ②当电阻R、时间t相同时，研究电热Q与电流I的关系。 ③当电流I、电阻R相同时，研究电热Q与通电时间t的关系。 （引导学生分析研究多变量问题的方法——控制变量法，并在实验过程中具体使用，对学生进行研究方法的教育。） （3）介绍实验器材：学生电源一个，开关一个，导线若干，滑动变阻器一个，量热器两个（4欧一个，16欧一个）温度计两只，打孔的橡胶塞两个，钟表一个。 （4）实验原理：给量热器内的电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被量热器内的空气吸收，量热器内的空气吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，量热器内空气的温度升高得越高。用温度计测量量热器内空气温度上升的多少，就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。 （5）实验设计： ①电路图：通过学生讨论研究设计出实验电路如图：让一个学生把本组 设计的电路图画在黑板上，并进一步说明如何进行实验。 ②实验记录：由小组共同设计实验记录表格。 ③实验探究：四位同学分工合作进行实验探究，并记录实验数据。 ④归纳实验结论：四位同学共同探讨，归纳实验结论，电流通过导体产生的热量跟那些因素有关。 （6）交流探究结果：请一位同学将本组的实验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论。 电流时间t R大=16欧R小=4欧 电流I1=0.4A2min 电流I 2=0.8A2min ①研究电热Q跟电阻R的关系：电流I、通电时间t相同，电阻R越大，电热Q越多。 ②研究电热Q跟电流I的关系：电阻R、通电时间t相同，电流越大，电热越多。 ③研究电热Q跟通电时间t的关系：电流I、电阻R相同，通电时间越长，电热越多。

人教版高中物理必修一教案《焦耳定律》

选修3-1 第二章 2.5焦耳定律 一、教材分析 焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。 二、教学目标 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进 行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 三、教学重点难点 【教学重点】电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。 四、学情分析 学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用 五、教学方法 等效法、类比法、比较法、实验法 六、课前准备 灯泡（36 V，18 W）、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影

片、玩具小电机 七、课时安排 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 （二）情景引入、展示目标 教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。 学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能； （2）电炉把电能转化成内能； （3）电动机把电能转化成机械能； （4）电解槽把电能转化成化学能。 教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 （三）合作探究、精讲点播 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端 有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力 的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电 路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

学案：第五节：焦耳定律.

第五节焦耳定律2011-10-22 单县五中高二物理组编主编:郭传峰郭勇审订:刘国立徐红梅校对:仪传文 班级________________姓名_______________ 学习目标 1.理解电流热效应的本质 2.掌握焦耳定律,并能进行有关计算 3.理解电功和电热的关系,能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 重点:焦耳定律内容难点:电功和电热之间的联系和区别 【自主学习】 1.能量转化电炉通电时,能转化为能;电动机通电时,能转化为能;蓄电池充电时, 能转化为能;电能转化成其他形式能的过程就是的过程,电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。 2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动,结果电荷的电势能,其他形式的能。电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。计算式为W= 。 3.电功率电流做的功叫电功率。用表示电功率,表达式为P= 。 电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。 4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的电阻及通电时间成。这个关系最初是由实验得到的。 5.表达式 Q= 。 6.热功率的发热量通常称为热功率,表达式为P= 。

【课堂探究】 探究一:电功和电功率 阅读教材53页电功和电功率,回答以下问题: 问题1:电功的实质是什么?课本是如何推导出电功的表达式的? 问题2:电功率及其物理意义是什么? 探究二:焦耳定律 阅读教材53-54页焦耳定律,回答以下问题: 问题3:什么是电流的热效应? 探究三:电功率和热功率的比较 问题4:在纯电阻电路中,电功和电热,电功率和热功率之间有什么样的关系? ?【例1】将A、B两个白炽灯接入电路,关于这两只灯泡的发光情况,正确的说法是( ?若A灯中的电流比B灯大,则A灯一定比B灯亮 ?B、若A灯两端的电压比B灯大,则A灯一定比B灯亮 ?C、若电流对A灯做的功比B灯多,则A灯一定比B灯亮 ?D、若A灯消耗的电功率比B灯大,则A灯一定比B灯亮 问题5:在非纯电阻电路中,电功和电热,电功率和热功率之间又是什么样的关系? ?例2.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3 V电压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机没有转动.当加上3 V电压时,电流为1 A,这时候电动机正常工作,求电动机正常工作时,产生的机械功率和发热功率.

高中物理 2.5《焦耳定律》教案(4) 新人教版选修3-1

第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过 程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。 对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J）。1J=1V·A·s （2）电功率

18.4焦耳定律学案

科目：物理年级：九编制：刘俊生审核：时间：2014-11-15 编号：23 418.4焦耳定律学案 班级姓名小组等级 一、学习目标 1.知道电流的热效应. 2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 二、自主学习 （一）请同学们带着下列问题看课本P99-101页内容，勾画知识点并记忆，可查资料但要独立完成： 电脑使用一段时间后，用手触摸主机有什么感觉？为什么？为什么电脑后面有一些小孔，而且有时能听到风扇转动的声音？ 1.电热水器、电饭锅、电熨斗、电饼铛这些用电器有什么共同特点？ 2．电流的热效应：。 3．生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的？ 4．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？ （二）自学检测要求：7分钟完成自学检测题目，要求书写认真、规范。 1.电流通过电风扇做功时，能转化为能和能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定 3.6×106J 2.一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端，在5 min内共产生多少热量？ 3.额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? 三、合作探究（15分钟） （一）先交换学案，准备更正 （二）猜想：电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？找出支持你猜想的理由。 我们实验研究时就要采取。 （三）小组实验探究： ①观看演示99页演示实验，通过看到的现象你能得到什么结论？实验时怎样来反映电流产生的热的多少？ ②观看演示100页演示实验，通过看到的现象你能得到什么结论？ ③电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？ 3.总结：（1）英国物理学家焦耳做了大量实验表明：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。这个规律叫做焦耳定律。 公式为：Q = I 2Rt （2）单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦. （3）公式推导:电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，

焦耳定律电路中的能量转化教案(教科版选修31)

6焦耳定律电路中的能量转化 (教师用书独具) ●课标要求 1．知道焦耳定律． 2．了解焦耳定律在生活和生产中的应用． ●课标解读 1．了解用电器的作用是把电能转化为其他形式的能． 2．理解电功、电功率的概念、公式、物理意义．了解实际功率和额定功率． 3．理解焦耳定律，会根据焦耳定律计算用电器产生的电热．了解电功和电热的关系．了解公式Q＝I2Rt(P＝I2R)、Q＝U2t/R(P＝U2/R)的适用条件． 4．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系，电功大于电热．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题． ●教学地位 本节知识是本章的重点，也是难点，其中电路中的功率问题分析也是高考命题的热点． (教师用书独具) ●新课导入建议 日常生活中，我们经常要用到各种家用电器，例如用电熨斗熨衣服、用电热器烧水、取暖、用电风扇乘凉等．那么电热器烧水时是电能转化为哪种形式的能？电风扇乘凉时又是电能转化为哪种形式的能？能量转化过程中又有什么规律呢？带着这些问题，进入今天的学

习． ●教学流程设计 课前预习安排： 1．看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行讨论)步骤1：导入新课，本节教学地位分析步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个学生)步骤3：师生互动完成“探究1”互动方式(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展学生思路) 步骤7：师生互动完成“探究3”(方式同完成“探究1”相同)步骤6：师生互动完成“探究2”(方式同完成“探究1”相同)步骤5：让学生完成【迁移应用】检查完成情况并点评步骤4：教师通过例题讲解电功能和电热的区别 步骤8：完成“探究4”(重在讲解规律方法技巧)步骤9：指导学生完成【当堂双基达标】，验证学习情况步骤10：先由学生自己总结本节的主要知识，教师点评，安排学生课下完成【课后知能检测】

高二物理焦耳定律教案

2.5焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能 进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有 电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作

用下发生定向移动，形成电流I ，在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 是多少? 学生：在时间t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q =It 。 教师：这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W =qU =IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W =UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述？ 学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U ，电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。 教师：请同学们说出电功的单位有哪些？ 学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. （2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h. 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J 。 教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P 表示电功率。 （2）定义式：P =t W =IU （3）单位：瓦（W ）、千瓦（kW ） ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ，于是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R ，通过的电流为I ，试计算在时间t 内电