【初中物理】焦耳定律说课稿 人教版

焦耳定律说课稿

各位评委老师：大家好！

今天我说课的题目是《焦耳定律》。下面我将从教材分析、教学目标分析、教学过程分析、研究课题的提出四个方面进行阐述。

一、教材分析

1、教材的地位、作用和特点

焦耳定律是重要的物理定律，学生在初中就学过，初中主要接触的是纯电阻电路，电热表达式Q=I2Rt与电功表达式W=UIt及推导式Q=U2t/R都可计算电热。而在高中的非纯电阻电路中，三个公式就不能划等号。在高中教学中，主要从能量转化这个跟高的视角来理解焦耳定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学计算问题中的地位举足轻重。

2、教学目标

（1）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知道电功和电热的关系。理解公式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。（2）过程与方法

①通过对电动机电路的探究，提高学生分析论证能力；

②在教学中培养学生归纳、总结的科学思维方法。

（3）情感态度与价值观

通过本节课教学，让学生体会到探索自然规律的科学态度。

3、重点与难点

重点：区别并掌握电功和电热的计算。

难点：从能量转化与守恒角度理解纯电阻电路和非纯电阻电路中，电功和热功

的关系

二、教学方法：

本节课主要采用了归纳法；讨论法；推理法；类比法等。

三、教学程序：

（一），导入新课

通过演示实验引入新课，对两个电路对比，启发学生思考：在电源、电流表规格相同的两个电路中，分别串上内阻相同的灯泡和电动机，闭合开关，观察电流表

读数是否相同？由于学生的认识水平还停留在初中，大部分学生会说相同，（其实不同），马上用实验验证，发现不同，以激发学生学习兴趣。由此引入新课。

（二）新课讲解-----第五节焦耳定律

根据功和能的关系，从电能的转化引入电功的概念

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。

【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能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。

然后根据电场力做功的知识W=qU AB和电流与电荷量的关系q=It得到电功的表达式：W = Iut

【推导】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。

W = Iut

【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功等于这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间三者的乘积

②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。

③单位：焦耳（J） 1J=1V·A·s

不同的用电器电流做功（消耗电能转化为其他能）的快慢不同，从而引入电功率的概念。为帮助学生理解，可跟速度等概念进行类比。

（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）

③单位：为瓦特（W）。1W=1J/s

④额定功率和实际功率（在生活中我们经常提到的额定功率指）

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：对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。再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。

学生一般认为，W=IUt ，又由欧姆定律，U=IR ，所以得出W=I 2Rt ，即：放出热量Q=W=I 2Rt 。这样不准确，可让学生思考并找出来。

错在Q=W ，除非电流做功完全用于产生热，即电能全部转化为内能。而在很多情况下，电路消耗的电能不能全部转化为内能。此时教师再一次提出引课时的演示实验，用电动机为例引导学生讨论,得出电动机消耗的电能转化为机械能和内能两部分。 让学生清楚在纯电阻电路中，电流做功完全用于生热，电能全部转化为内能，W= Q ，P= P 热，在非纯电阻电路中，电能只有一部分转化为内能，W>Q, P =P 热+ P

其它、UI = I 2R + P 其它

2．焦耳定律——电流热效应

（1）焦耳定律 内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。

表达式： Q=I 2Rt ③ 【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W 等于电热Q ；这时W= Q=UIt=I 2Rt

（2）热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=I 2R ④

【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。

关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化

学能等。这时W 》Q 。即W=Q+E 其它 或P =P 热+ P 其它、UI = I 2R + P 其它

引导学生分析P56例题（从能量转化和守恒入手）如图

再增补两个问题（1）电动机的效率。（2）若由于某种原因电

动机被卡住，这时电动机消耗的功率为多少？

最后通过“思考与讨论”以加深认识。注意，在非纯电阻电路

中，欧姆定律已不适用。

（三）小结：对本节内容做简要小结。并比较UIt 和I 2Rt 的区别和联系，从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，故电功W 等于电热Q ；在非纯电阻电路中，电能的一部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能)，故电功W 大于电热Q 。

（四）巩固新课和作业：

1、复习课本内容

2、完成P57问题与练习：作业2、4，练习1、

3、5。建议在对1的证明后，把相应的结论归入串、并联电路的规律中。