焦耳定律优质课教学设计
学案编号 42 班级姓名
课题：16.4电流的热效应课型：新授使用时间：
【学习目标】
1. 能通过生活实例，认识电流的热效应。
2. 能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行热量的计算。
3. 了解电热在生活中的利用和防止。
重点：焦耳定律的内容、计算
难点：影响电热的因素；纯电阻电路和非纯电阻电路。
【教学方法】实验法、对比法、归纳法。
【学法指导】实验探究法，对比归纳法。
一、课前准备
1、影响电功（电能）的因素有、、。电功的计算公式为。
2、电饭锅工作时将能转化为能，这是电流的效应。
二、课堂研讨
（一）复习引入新课
通过前面学习，我们知道电流经过电饭锅和电风扇时都会产生热量，消耗相同的电能，电饭锅和电风扇产生的热量相同吗？今天我们就来研究电流产生的热量与哪些因素有关。
（二）学习与交流合作
1、电流的热效应：
阅读课本129页，思考并回答以下问题
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡；电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？并说出原因？
(2)电流通过用电器会发热，从能量的转化角度进行分析：能转化为能。
总结：这种现象叫做电流的热效应。
说一说：生活中，哪些用电器是利用电流热工作的？
思考题：电炉丝通过导线接到电路中，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么炉丝热得发红，而导线却不怎么热？换句话说，电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？
阅读课本129页“实验探究（一）”，结合130.页图16-14回答问题：
本次试验时保证和不变，温度计的示数升高，说明了。本次实验探究电流产生的热量与的关系。
实验结论：对于同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越，表明电流产生的热量越。
阅读课本130页（二），结合130.页图16-14回答问题：
本次试验时保证和不变，通过调节滑动变阻器，改变了，从而研究了电流通过导体产生的热量与的关系。
实验结论：对于同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越，表明电流产生的热量越。阅读课本131页（三），结合131.页图16-16回答问题：
本次试验时保证和不变，选用两根不同阻值的电阻丝，改变了大小，从而研究了电流通过导体产生的热量与的关系。
实验结论：在通电电流大小不变，在通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越，表明电阻越大，电流产生的热量越。
2、英国物理学家焦耳做了大量实验，他于1840年最终发现：
，这个规律叫做焦耳定律.公式：热量单位：
注意：（1）电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所做的功全部用来产生热量，那么，电流产生的热量Q和消耗的电能（电功）W 的关系为Q W ，则Q= = =
（2）Q=I2Rt与W=IUt的区别
①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。即：W Q。纯电阻：把电能只转化为内能。
②在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即w=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能(例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能)；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt(电枢的电阻生热)．W=E其他+Q．电功只能用w= 计算；电热只能用Q= 计算。此时W Q
3、电热的利用和防止
结合生活实际我们知道：电热可以给人们的生活带来方便，也可以给人们带来危害。
利用电热的用电器有、、等。防止电热的危害，就是要防止电流过大烧坏灯丝、烧坏电流表、烧坏保险丝等后果。
比如：电视机的后盖有，就是为了。电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温。
例1、某电热器接在220V的电源上，它的电阻是55Ω，通电10min产生多少热量？
例2、一台电动机的额定电压为220V，其电阻为1Ω，正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率是多少？
例3、为什么电炉丝通过铜导线接到电路中，炉丝热得发红，铜导线却不怎么热？
三、归纳小结，巩固知识
一节课就要结束了，你在这节课上有什么收获呢？或者说你有什么感想呢？说出来与大家共享.
图2
四、课堂训练 （一）夯实基础
1．如图1所示的用电器中不是利用电流热效应工作的是（ ）
2．下列情况中，防止电热造成危害的是（ ）
A ．电视机背后有散热窗
B ．家电长时间不使用，隔一段时间要通电一次
C ．家庭电路一般安装自动保护装置
D ．大型爆破工程用电热引发炸药
3．将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V 的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A ．电烙铁
B ．电视机
C ．电风扇
D ．一样多
4．已知电烙铁的额定电压是220V ，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率是 W ，在额定电压下通电10min 产生的热量是 J 。 （二）挑战自我
5、电炉丝坏了，去掉四分之一后接在原来的电源上使用时，在相等的时间内产生的热量与原来产生的热量之比为（ ）
A ．3：4
B ．4：3
C ．4：1
D ．1：4 五、作业布置 1．电热器是利用 原理制成的加热设备，从能量转化的角度看，电热器工作时是将 能转化为 能。
2．已知电阻R1＞R2，当把它们串联在某一电路中使用一段时间， 产生的热量多；如果把它们并联在同一电路中，在相等的时间内， 产生的热量多。
3．在一些电器设备中，常采用铜而不是铝作导线，是因为同等条件下，铜导线的电阻 （选填“较大”或“较小”），可以减小由于 造成的能量损失。
4．A 、B 两个电阻串联，在相等的时间内A 产生的热量比B 多，由此得出下列判断中正确的是（ ） A ．通过A 的电量比B 多 B ．通过A 的电流比B 大 C ．A 两端的电压比B 高 D ．A 的额定功率比B 大
5．有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是( )
A ．三根串联
B ．三根并联
C ．两根串联起来，再跟第三根并联
D ．两根并联起来，再跟第三根串联 6．在电源电压保持不变时，为了使电热器在单位时间里产生的热量多一些，下列措施中可行的是（ ） A ．增大电热丝的电阻 B ．减小电热丝的电阻 C ．在电热丝上串联电阻 D ．以上措施都可以
7．把两全相同的电阻丝串联后接在电压为U 的电源 上，它们在时间 t 内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则( )
A 、Q1∶Q2＝1∶4
B 、Q1∶Q2＝4∶1
C 、Q1∶Q2＝1∶2
D 、Q1∶Q2＝2∶1 8．电熨斗通电生很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（ ） A 、导线不绝缘保护层，能隔热 B 、导线散热快，所以温度低 C 、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D 、 导线电阻小产生的热量少 9．为了使电热器的功率变为原来的一半，下列办法中正确的是（ ）
A 、保持电压不变，电阻变为原来的一半；
B 、保持电阻不变，电压变为原来的一半；
C 、电压和电阻都变为原来的一半；
D 、使电压变为原来的1/4，电阻变为原来的一半
10．如图2所示为“iPad ”的充电器，参数标有5V 2.1A ，表示充电电压是5V ，最大输出电流2.1A ，电板充满电所储存的电能是113400J 。充电时的能量转换是电能转化为______能。若“iPad ”充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要______h ， 小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提高呢？这样可以实现快速充电，于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因_________________________________________________________。
11．用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。 （1）实验中通过观察___________来比较电流产生的热量的多少。 （2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不是用水，主要是由于___________________。
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入___________、___________的同种液体。
（4）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能___________。 （5）实验结论是______________________。
（6）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与___________的关系。你还需要的操作是__________________ ______________________________________________________。 12．一个电热器，当通过它的电流是2 A 时，每min 产生2.64×104 J 热量。求该电热器的电功率和它工作时的电阻值。
13．某同学将一段阻值为18 Ω的电热丝接到电源上，经过3 min 产生的热量是1440 J ，当他将一段阻值为6 Ω的电热丝接到这个电源上时，2 min 内产生的热量是多少？
14．某同学家中有一个电热水器，上面标有“220 V 1000 W”字样，如果他将这个热水器接在家庭照明电路中，通电1.2 h.请你计算：（1）电热水器的电阻多大？（2）放出的热量是多少？
15．一个标有“220V ,1.1kW”字样的电热水壶,在额定电压下工作,求:(1)电热水壶正常工作时通过它的电流.(2)电热水壶的电阻;(3)通电10min,电热水壶产生的热量.
主备人：胡军伟 审核人：杨莉华
A ．电炉
B ．电动机
C ．电饭锅
D ．电熨
图1
《焦耳定律》教案
第4节焦耳定律 第1课时焦耳定律 出示目标 了解电流的热效应，会设计实验探究焦耳定律。 学习指导 焦耳定律 阅读课本第99、100、101页内容，完成下列填空： 1．__电流通过导体时电能转化为内能__，这个现象叫做电流的热效应。 2．__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。 3．焦耳定律用公式表达为__Q＝I2Rt__。 各小组同学分工合作，完成如下实验。 (1)两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将两容器中的电阻丝(左边电阻丝为5Ω，右边电阻丝为10Ω)串联起来接到电源两端，比较两个U形管中液面高度的变化。说明了什么问题。
(2)两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电 阻和这个容器内的电阻并联。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。说明了什么问题。 解：(1)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大， 产生的热量越多。 (2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大， 这个电阻产生的热量越多。 1．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”时，应采用控制变量法。 2．利用空气受热膨胀，挤压液体使液面上升，来显示电流产生的热量的多少，运用了转换法。 3．实验探究：电流的热效应与哪些因素有关。 (1)问题与猜想： 请同学们根据生活经验进行合理的猜想。 提示：插座上接入大功率的用电器时，会发烫，甚至引发火灾。刚刚 工作的灯泡并不热，而过一会儿就烫手。 (2)制定计划：
①运用什么实验方法进行探究？ ——控制变量法。在研究与某个因素的关系时，要保持其他因素一定。即探究电热与电阻的关系时，要保持电流和通电时间一定；在探究电热与 电流的关系时，要保持电阻和通电时间一定；在探究电热与通电时间的关 系时，要保持电阻和电流一定。 ②通过什么现象判断电热的多少？ ——通过U形管中液面高度的变化判断电热的多少。这里采用了转换法。 ③设计出具体的实验方案。 ④需要测出哪些物理量，实验中要注意哪些问题？ ——比较温度计的示数。实验中需要注意： A.烧瓶中装等质量的同种液体(最好是煤油，比热容小，温度变化明显)；B.连接电路时，开关要断开，滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处。 (3)收集证据： 学生分组实验，教师适时指导。 (4)分析与结论： 在电流大小和通电时间相同的条件下，电阻阻值大的容器内的液体温 度升得快； 在电阻阻值和通电时间相同的条件下，电流大的容器内的液体温度升 得快； 在电阻阻值和电流大小相同的条件下，通电时间长的容器内的液体温 度升得快；
《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
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
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
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
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。
初中物理《1焦耳定律》优质课教案、教学设计
9-18-4焦耳定律 一.教学目标 (一) 知识与技能 1.知道电流的热效应。 2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。 3.了解电热在生产和生活中的应用。 (二) 过程和方法 1.通过探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能 力。 2.知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用。 (三) 情感、态度与价值观 1.通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念。 2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。 二.教学背景分析 （一）教材分析 焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容，是本章的重点，是初中物理学习的重要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。 （二）学生学习背景分析 1.学生对焦耳定律较为陌生，但有一定的电流的热效应认识。由于新课程理念与应试教育观念的冲突，学生对探究教学形式还有某些不适应。 2.九年级学生有一定的归纳能力、分析能力，能对较简单的物理现象进行归纳并得出初步结论， 但用图像法收集与分析实验数据的能力较为薄弱。 三.教学重难点
1.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。 2.难点： 对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 四.教学方法 观察法、讨论法、讲练法、小组合作探究。 五.教学用具和实验器材 多媒体课件、焦耳定律演示器、电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器等。 六.课时安排 1 课时 七.教学过程
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
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
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
第4节焦耳定律教案
焦耳定律 课题焦耳定律课型新授课 教学目标1．了解电流的热效应及电能与热能的转化； 2．理解焦耳定律内容及表达式，并利用其解决相关简单计算；3．了解电流热效应的应用与危害防控。 教学重点引导学生探究电热与电阻之间关系，并初步归纳其结论。 教学难点电热与电流为“二次方”关系的得出与理解。 教学准备课件，导学案 教学方法先学后教，学案导学，合作达标 教学后记 教学环节教师活动学生活动备注 一、讲授新课知识点一：电流的热效应 任何导体中有电流通过时，导体都要发热，如电放锅、电热器、电熨斗等利用电能来加热的设备；日常生活中，我们不需要发热的电器：如电风扇、电脑等通电时也会产生热量，所以电流通过导体时都会有电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 那么，电流通过导体时产生的热量与什么因素有关呢？ 实验探究：影响电热的因素 设计实验：两个透明容器中封闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，从而可以间接比较电阻丝放热的多少——转换法 1.研究电热与电阻的关系： 如下图所示，将两个阻值不同的电阻串联，以保证电流和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。
实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 2.研究电热与电流关系 如下图所示，将三个阻值相同的电阻混联，以保证电阻和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。 实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 生活经验告诉我们，通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。 【典型例题】将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下 列有关说法中，错误 ．．的是： A．三个电器消耗的电能一样多 B．电流通过三个电器做功一样多 C．三个电器产生的热量一样多 D．电烙铁产生的热量最多
新课标人教版九年级物理焦耳定律教学设计
新课标人教版九年级物理《焦耳定律》 教学设计 公开课教案《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
公开课焦耳定律导学案
2.5 焦耳定律 【学习目标】 1.理解电流做功和电功率的概念 2.理解焦耳定律，知道焦耳定律在纯电阻电路和非纯电阻定律中的应用 3.会应用电功和电热公式解决实际问题。 【重点】电功、电功率、焦耳定律、热功率的公式推导及应用 【难点】非纯电阻电路中电功和电热的区别和相关计算 【问题导学】 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= 。 【课内探究】 探究一：推导电功和电功率的表达式 1.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? 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？
电功物理意义： 举例说明：不同的电器做功的快慢不同。 2.电功率： （1）定义： （2）定义式：P= （3）单位： （4）P额是个定值，P实是个变值。P额≥P实。 ［说明］ 电功率物理意义： 探究二：电热、焦耳定律和热功率 1.在金属导体中，在电场力作用下做加速运动的自由电子频繁地与正离子发生相互作用而使得导体发热，这就是电流热效应，我们把电流产生的热量叫电热（焦耳热） 2.焦耳定律 怎么得出 3.热功率 探究三：电功和电热的比较、电功率和热功率的比较 1．对任何电路，电流做功和电热，各自应如何计算？ 2．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？ 3．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？
《焦耳定律》教案
焦耳定律 教学目的： 通过演示和讲解使学一掌握焦耳定律。讲解电功和电热的关系，知道在有非纯电阻元件的电路中，电功大于电热的道理。 教学重点： 区别并掌握电功和电热的计算。 教学过程 复习引入：复习提问电功概念。 使学生回答出电功即电流在一段电路上做的功W=UIt。接着向学生指出电流通过导体时，导体总是要发热的，这是电流的热效应。电流通过导体时产生的热量的多少与什么因素有关呢？——我们这节课就来学习这个问题。 新课讲授： (一)焦耳定律： 英国物理学家焦耳（1818～1889）经过长期的实验研究后指出： 电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻和通电时间成正比——焦耳定律。 Q=I2Rt………………………………………（1）式 说明： a.(1)式表明电流通过导体时要发热,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的。 b.(1)式中各量的单位。 (二)电功和电热的关系: 设问: 电流通过电路时要做功,同时,一般电路都是有电阻的,因此电流通过电路时也要生热.那么,电流做的功跟它产生的热之间,又有什么关系呢? 1.纯电阻电路. 如图所示,电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I。电功即电流所做的功: W=UIt 电热即电流通过电阻所产生的热量: Q=I2Rt 由部分电路欧姆定律 : U=IR
W=UIt=I2Rt=Q 表明: 在纯电阻电路中,电功等于电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的内能(热能)。 电功表达式: W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t 电功率的表达式: P=UI=I2R=U2/R 2.非纯电阻电路. 如图所示,电灯L 和电动机M 的串联电路中,电能各转化成什么能? 电流通过电灯L 时,电能转化为内能再转化为光能.电流通过电动机时,电能转化为机械能和内能。 电流通过电动机M 时 电功即电流所做的功(电动消耗的电能): W=UIt 电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量: Q=I2Rt W(=UIt)=机械能+Q(=I2Rt) 表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt, 电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了. UIt ＞I2Rt 电功表达式: W=UIt ≠Q=I2Rt 电功率表达式: P=UI ≠I2R 发热功率表达式: P=I2R ≠UI 巩固新课: 例题分析: 例1：一台电动机，额定电压是110伏,电阻是0.40欧,正常工作时通过电流为50安.求每秒钟电流所做的功.每秒钟产生的热量。 例2：维修电炉时，将电阻丝的长度缩短十分之一，则修理后的电炉的功率和维修前的功率之比是（ B ） A ．9：10 B 。10：9 C 。10：11 D 。11：10 例3：如果不考虑温度对电阻的影响，一个“220V ，40W ”的白炽泡（ B D ） 接在110V 的线路上它的功率为20W 接在110V 的线路上它的功率为10W 接在55V 的线路上它的功率为10W 接在55V 的线路上它的功率为 2.5W
《焦耳定律》教学设计
《焦耳定律》教学设计教学目标设计 教学策略设计 教学过程设计
主题合作学习 讨论： 1.当大家猜想电热与多个因 素有关，实验研究时应用什么方法 去研究？ 2.实验时怎样来反映和比较 电流产生的热量的多少？ （提示：左右两透明密闭容器中 装有等质量的空气） 演示实验（一）研究电热与电阻 大小的关系 展示实验装置1： 观察本实验装置，讨论： 1．应控制哪几因素相同？ 2．两电阻为什么要串联？ 电路接通，进行实验，观察U 形管中液柱的上升情况。利用平板 及投屏软件将实验现象直接投到大 屏幕上。 分析实验现象可以得到什么结 论？ 演示实验<二>：研究电热与电 流大小的关系 展示装置2： 观察本实验装置，讨论： 1．应控制哪几因素相同？ 2．右边电阻上为什么要再并联 一个电阻？ 电路接通，进行实验，观察U 学生讨论得出： 1.控制变量法 2.通过空气受热膨胀程 度，观察产生热量的多少; 实 验中，通过观察两个U形 管中染色水柱液面高度的 变化来判断产生热量的多 少。 观察装置讨论得出： 1．实验时要控制电路中 的电流和通电时间相同，改 变电阻。 2．电阻串联，可以使流 过两个电阻的电流和通电 时间相同。 观察记录现象 根据实验现象，得出结 论：在电流和通电时间相同 时，电阻越大，这个电阻产 生的热量越多。 学生观察实验装置讨论得 出： 1．实验时要控制电阻和通 电时间相等，改变电流。 2．使右边容器中的电阻丝 中的电流与左边容器中的 电阻丝不等（左边电流大于 右边电流）。 观察记录现象 根据实验现象得出结论： 在电阻和通电时间相同时， 电流越大，这个电阻产生的 热量越多。 培养学生 利用控制变 量的方法来 设计实验。 培养学生 利用转换法 把不易观察 的量转换为 易观察的现 象。 通过分析实 验装置的合 理性来培养 学生的设计 实验的能力。 会根据实 验现象得出 结论，利用控 制变量法准 确的描述结 论。
焦耳定律(教案)
§18.4 焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、知道电流的热效应。 2、在观察实验的基础上引出焦耳定律。 （二）过程与方法 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用 （三）情感态度价值观 增强动手观察能力，激发学生学习物理知识，认识物理与技术联系的兴趣。 【教学重点】 理解焦耳定律并会应用 【教学难点】 电流做功和电热的区别和联系 【课前准备】 自制电热效应演示器，焦耳定律演示器、学生电源、开关、导线、小灯泡；多媒体课件。【教学时间】1课时 【教学过程】 （一）引入新课 1．引入新课问： （l）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？ （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？为什么？学生回答：发烫。是电流的热效应。 再通过课本图1，引入新课。 板书课题：18.4焦耳定律 （二）进行新课 1、电流的热效应 实验：出示自制的电流热效应演示器（电阻丝），在电阻丝内放一根火柴，然后接入学生电源两极，由一名学生拿着导线，火柴很快点燃。 师：这是电流的什么效应？ 生：热效应 师：电流通过任何导体都要发热，这是电流的热效应。为了更好地利用电流效应为我们服务，人们就要研究通电导体产生热量（即电热）与哪些因素有关，今天我们学习研究这个问题，即焦耳定律。
2、焦耳定律 ①介绍如图1的实验装置，告诉学生RA＞RB，RB=RC，通电后， IA=IB，IB＜IC（从电流表的示数可知道I的数值）。 ②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟 哪些因素有关） ③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通 过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。 ④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hC>hA>hB。 ⑤师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。 ①内容：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。 ②公式：Q=I2Rt （4）指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电 （5）例题： 例2：某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时，l分钟产生的热量是多少焦？ 例3：一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？ 3、电热的利用和防止 讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳） ①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。 分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。 ②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？ 分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，
初中物理焦耳定律教案
初中物理焦耳定律教案 【篇一：新人教版物理九年级：18.4《焦耳定律》教案 设计】 焦耳定律 ●课标要求： 一、知识与技能 1.知道在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比. 2.知道利用电热和防止电热的场合和方法. 二、过程与方法 1.通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系，培养学生的观察分析能力和概括能力. 2.通过本节内容的学习，培养学生应用物理知识解决简单问题的能力. 三、情感态度与价值观 1.通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣. 2.在学习的过程中，渗透辩证唯物主义的思想. ●教学重点 通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系. ●教学难点 组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论. ●教学方法 探究法、观察法、讨论法. ●教具准备学生用：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源. 演示用：电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、引入新课 ［师］同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能变成热能的例子.通过对电能的学习，大家已经了解电流通过导体时，导体会发热，谁还记得这是电流的什么效应？
［生］这叫电流的热效应. ［师］在前面课程小灯泡的发光实验中，同学们曾有意地去触摸过小灯泡，感觉小灯泡（同学们一起说）热.有没有同学触摸过导线，如小灯泡连接的导线热不热. ［生］我摸过，没感觉到热. ［生］我也在家里摸过做饭的电饭锅，饭都熟了，导线也没感觉到热. ［师］同学们有没有考虑过这样的问题：导线和用电器中流过的电流相同吗？ ［生］相同. ［师］导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关. 二、进行新课 1.电流的热效应跟电阻大小的关系 ［想想做做］［师］同学们四人一组，选择你们面前的仪器设计实验，讨论如何做，有什么问题可以提出来. ［生］为什么要用煤油，用水不可以做吗？ ［生］为什么是等量的煤油，不等量行吗？ ［师］完全可以用水来代替煤油，只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值.原因同学们在后续课程中将会找到答案.谁能回答第二个问题？ ［生］只有等量的煤油，才能通过它们的温度讨论电流产生的热量.这样的方法应该是控制变量法. ［师］同学们如果没有什么问题，可以开始实验. （学生实验，教师巡视，提醒同学们注意安全） ［生］两个瓶中温度不同. ［生］浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高. （引导学生分析） ［生］煤油温度高，说明煤油中的金属丝产生的热量多.即电阻大的金属丝产生热量较多. ［师］刚才有同学问，为什么把金属丝做成螺旋状，直的不行吗？请同学们看下面的演示. ［演示］电热切割（可让1~2位同学演示）