【课标分析】焦耳定律
《焦耳定律》课程标准分析
【背景说明】
3.4.6课标要求：通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象
选自：《义务教育物理课程标准(2011版)》
教材：人教版《物理》九年级第十八章第四节《焦耳定律》
【课标分解】
第一步：分析语法结构和关键词
行为词：探究了解
核心概念：焦耳定律
第二步：扩展或剖析核心概念
1、电流的热效应
2、焦耳定律的内容
3、电热的利用和防止
第三步：扩展或剖析行为动词
1、电的热效应了解通过生活经验已有感性的认识
2、焦耳定律的内容探究了解知道焦耳定律的内容
3、电热的筋止与利用说明由生活经验睑有一定的认识第四步：确定行为条件
1、电流的热效应通过观察并体验电热扇效果，了解
2、焦耳定律的内容通过探究实验，知道
3、电热的利用和防止通过生活实例，举例说明
第五步：确定表现程度
1、电流的热效应了解电流热效应
2、焦耳定律的内容知道焦耳定律的内容
3、电热的利用和防止举例说明电热的防止和利用
第六步：写出教学目标
知识与技能
1、通过观察并体验电热扇效果，了解电流的热效应，理解焦耳定律；
2、通过交流讨论等活动知道焦耳定律的内容、公式、单位及其应用；
3、通过列举生活实例知道利用和防止电热的场合和方法。
过程与方法
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；通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力；注意对学生进行研究方法（控制变量法）的培养。
情感态度与价值观
通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；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；使学生通过对英国物理学家焦耳的了解，受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶。
《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
中考物理考点总结焦耳定律
焦耳定律 1、焦耳定律反映了电流热效应的规律，是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。由公式Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量和电流强度I，电阻R及通电时间t 有关，又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比，所以，电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。 2、运用公式Q=I2Rt解决问题时，电流强度I的单位是安，电阻R的单位是欧，时间t 的单位是秒，热量Q的单位才是焦耳，即各物理量代入公式前应该先统一单位。用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。因为电能还可能同时转化为其他形式，所以只有电流所做的功全部用来产生热量，才有或成立。 3、电热器的原理是电流的热效应，它表现的是电流通过导体都要发热的现象，在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。发热体是电热器的主要组成部分，它的作用是将电能转变为内能供人类使用。 常见考法 本知识点主要考查焦耳定律的应用，考察的形式主要是选择题、填空题。 误区提醒 1、凡是有电流通过导体时，都可以用它来计算所产生的热量; 2、公式Q=UIt，只适用于纯电阻电路，这时电流所做的功全部用来产生热量，用它计算出来的结果才是导体产生的热量。 【典型例题】 例析： 在电源电压不变时，为了使电炉在相等的时间内发热多些，可采取的措施是( ) A. 增大电热丝的电阻 B. 减小电热丝的电阻 C. 在电热丝上并联电阻 D. 在电热丝上串联电阻 解析： 有同学认为应选(A)，根据焦耳定律 Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻。这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。焦耳定律所阐述的导体
《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；
2017人教版物理九年级184《焦耳定律》练习题含详解1
焦耳定律课后练习（一) 题一:某养鸡场新购进一台电热孵卵器,其电阻为110 Ω不变,在额定电压下工作时通过孵卵器的电流就是2 A,则该孵卵器正常工作10 s所产生的热量为J、 题二:电动机就是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若一台玩具电动机接在6 V的电源两端，使其正常转动时，通过电动机中的电流为0、3 A；短暂地卡住电动机转轴，使其不能转动，通过电动机中的电流为3 A,则这台电动机线圈的电阻为Ω，正常转动时的效率就是. 题三：下列用电器中，利用电流热效应工作的就是(） A、电脑 B、电热杯 C、电视机 D、电风扇 题四:将两根电阻丝R 1 、R 2 分别插入甲、乙两瓶等量煤油中,串联接入电路，R1∶R2 = 2∶5、通电一段时间后，R 1 、R 2 产生的热量之比为() A、2∶5 B、5∶2 C、4∶25 D、25∶4 题五:如图为一台两挡式电热水器的内部简化电路。S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A；当S接b时电路消耗的电功率为22 W,求： (1)R 1 的电阻； (2）高温挡时电路消耗的电功率； （3)在低温挡工作l0 min，电流通过R 2 产生的热量。 题六：如图所示的装置很有创意—-它将比较耗水的洗衣机与同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起：上部就是洗衣机（有关技术参数见铭牌),下部就是马桶，中间设有贮水桶.洗衣
机还设有加热功能，（铭牌上水的加热功率已模糊）,洗涤前先将水加热到适宜温度，可以提高洗涤效果。 ⑴请问这种设计的优点：.（请至少说出一个观点） ⑵求洗衣机脱水时的正常工作电流. ⑶某次洗衣时,首次进水量为20kg，加热时电能的80%转化为水的内能,正常加热14min水的温度升高10℃就达到设定要求，由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊,求: ①水吸收的热量，②洗衣机的加热功率。［c水= 4、2×103 J /(kg·℃)] 焦耳定律 课后练习参考答案 题一：4400 解析：该孵卵器正常工作10s产生的热量为Q = I 2 R t =(2A）2×110 Ω ×10 s = 4400 J、 题二:2;90％ 解析：电动机的线圈电阻、转动效率的计算。电动机线圈的电阻计算应该用纯电阻电路中的电流与电压,当线圈不转动时就就是纯电阻电路,电阻为R = U / I = 6 V / 3 A = 2 Ω；消耗电能的总功率为:P总= U I = 6 V × 0、3 A = 1、8 W,转化为机械能的功率为: P有= U I –I 2 R = 1、8 W —（0、3 A)2 × 2 Ω = 1、62 W，正常转动时的效率 η = P有/ P总= 1、62 W / 1、8 W = 90％、 题三:B 解析：电流通过导体产生热量现象叫做电流热效应,把电能转化为内能。电脑主要将电能转化为光能；电热杯就是将电能转化为内能的电器；电视机主要将电能转化为光能与声能;电风扇根据磁场对电流的作用的原理进行工作的,就是将电能转化为机械能。 题四：A 解析:R 1 、R 2 串联在电路中,通过它们的电流相等，根据焦耳定律，产生的热量 Q = I 2 R t ,在电流与通电时间相同时，热量Q与电阻值成正比，即
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
焦耳定律经典练习题答案详细讲解
电功率和热功率 1.一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 Q .正常工作时，通过的电流为5 A，则电动 机因发热损失的功率为（） A. 500W B. 25W C . 1 000 W D . 475 W 答案B 解析电动机的热功率P= I2r = 52X 1 W = 25 W , B正确，A、C、D错误. 电功和电热 I 2 ?通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为，则在时间t内产 生的热量为（） Q Q A. 4Q B. 2Q C. D.- 2 4 答案C 2 1 解析根据Q = I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的-，时间不变，则热量变为 1 原来的^.C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算
图263 3 ?如图263所示是一直流电动机工作时的电路图?电动机内阻阻R = r = 0.8 Q,电路中另一电10 Q,直流电压U = 160 V，电压表示数U V = 110 V .试求： (1) 通过电动机的电流； (2) 输入电动机的电功率； (3) 电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析⑴由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R = U —U V = (160 —110) V = 50 V U R 50 通过电阻R的电流I R = = ~~ A = 5 A R 10 即通过电动机的电流I M = I R= 5 A. ⑵电动机的分压U M = U V = 110 V 输入电动机的功率P入=I M? U M = 550 W. ⑶电动机的发热功率P热=i M r = 20 W 电动机输出的机械功率P出=P入一P热=530 W (时间：60分钟) 题组一电功和电功率 1 .关于电功，下列说法中正确的有() A. 电功的实质是静电力所做的功 B. 电功是电能转化为其他形式能的量度
焦耳定律经典练习题(含答案详解)
电功率和热功率 1．一台电动机，额定电压为100 V ，电阻为1 Ω.正常工作时，通过的电流为5 A ，则电动机因发热损失的功率为( ) A ．500 W B ．25 W C ．1 000 W D ．475 W 答案 B 解析 电动机的热功率P ＝I 2r ＝52×1 W ＝25 W ，B 正确，A 、C 、D 错误． 电功和电热 2．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I 2，则在时间t 内产生的热量为( ) A ．4Q B ．2Q C.Q 2 D.Q 4 答案 C 解析 根据Q ＝I 2Rt 得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的1 2，时间不变，则热量变为原来 的1 2 .C 正确． 非纯电阻电路的特点及有关计算 图263 3．如图263所示是一直流电动机工作时的电路图．电动机内阻r ＝0.8 Ω，电路中另一电阻R ＝10 Ω，直流电压U ＝160 V ，电压表示数U V ＝110 V ．试求： (1)通过电动机的电流； (2)输入电动机的电功率； (3)电动机输出的机械功率． 答案 (1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析 (1)由电路中的电压关系可得电阻R 的分压U R ＝U －U V ＝(160－110) V ＝50 V 通过电阻R 的电流I R ＝ U R R ＝50 10 A ＝5 A 即通过电动机的电流I M ＝I R ＝5 A. (2)电动机的分压U M ＝U V ＝110 V
输入电动机的功率P 入＝I M ·U M ＝550 W. (3)电动机的发热功率P 热＝I 2M r ＝20 W 电动机输出的机械功率P 出＝P 入－P 热＝530 W (时间：60分钟) 题组一 电功和电功率 1．关于电功，下列说法中正确的有( ) A ．电功的实质是静电力所做的功 B ．电功是电能转化为其他形式能的量度 C ．静电力做功使金属导体内的自由电子运动的速率越来越大 D ．电流通过电动机时的电功率和热功率相等 答案 AB 2．关于四个公式①P ＝UI ；②P ＝I 2 R ；③P ＝U 2R ；④P ＝W t ，下列叙述正确的是( ) A ．公式①④适用于任何电路的电功率的计算 B ．公式②适用于任何电路的热功率的计算 C ．公式①②③适用于任何电路电功率的计算 D ．以上均不正确 答案 AB 解析 P ＝UI 、P ＝W t 适用于任何电路的电功率的计算，而P ＝I 2 R 、P ＝U 2R 只适用于纯电阻电路 的电功率的计算，故A 正确，C 错误．P ＝I 2 R 适用于任何电路的热功率的计算，P ＝UI 、P ＝ U 2 R 只适用于纯电阻电路的热功率的计算，故B 正确． 3．两个精制电阻，用锰铜电阻丝绕制而成，电阻上分别标有“100 Ω，10 W ”和“20 Ω，40 W ”，则它们的额定电流之比为( ) A.5∶5 B.10∶20 C.5∶10 D ．1∶2 000 答案 C 解析 由公式P ＝I 2R 得：I ＝ P R ，所以I 1∶I 2＝5∶10. 4．额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯，各自在额定电压下正常工作了相同的时间．比较它们产生的热量，结果是( ) A ．电风扇最多 B ．电烙铁最多 C ．日光灯最多 D ．一样多 答案 B 解析 在三种用电器中，只有电烙铁能将电能全部转化为内能，电风扇部分电能转化为机械能，日光灯部分电能转化为光能，故B 选项正确．
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
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
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
九年级焦耳定律计算题-含答案解析
计算题 1．如图所示电路中，一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上。电源电动势E=20Ｖ、内阻r=1Ω，用理想电压表测出电动机两端的电压U=10Ｖ。已知电动机线圈电阻R M=1Ω，求： （1）电路中的电流为多少？ （2）电动机输出的功率为多少？ （3）电动机的效率？ 2．如图所示，电路中电源电动势为E，内阻不计．水平放置的平行金属板A、B间的距离为d，板长为L。在A板的左端且非常靠近极板A的位置，有一质量为m、电荷量 为－q的小液滴以初速度v0水平向右射入两板间．(重力加速度用 g表示)则： (1)若使液滴能沿v0方向射出电场，电动势E1应为多大？ (2)若使液滴能从B板右端边缘射出电场，电动势E2应为多大？ 3．如图所示，电路两端电压U恒为28V，电灯上标有“6V，12W”字样，直流电动机线圈电阻R=2Ω.若电灯恰能正常发光， 求：(1)流过电灯的电流是多大？ (2)电动机两端的电压是多大？ (3)电动机输出的机械功率是多少。 4．如图所示，电阻R1＝8Ω，电动机绕组电阻R0＝2Ω，当电键K断开时，电阻R1消耗的电功率是2.88W；当电键闭合时，电阻R1消耗的电功率是2W，电动机刚好正常工作。若电源的电动势为6V。求： （1）电源内阻r； （2）当电键K闭合时，电动机正常工作的电压和功率； （2）电动机正常工作时输出的机械功率。
5．如右图所示的电路中，两平行金属板A 、B 水平放置，两板间的距离d=40 cm.电路电压恒为U=24V ，电阻R=16Ω。闭合开关S ，待电路稳定后，将一带正电的小球从B 板小孔以初速度v 0=4 m/s 竖直向上射 入板间。若小球带电荷量为q=1×10-2 C ，质量为m=2×10-2 kg ，不考虑空气阻力。 求：（1）滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A 板？ （2）此时滑动变阻器消耗功率是多大？(取g=10 m/s 2) 6． 如图所示，电源电动势E ＝10 V ，内阻r ＝1 Ω，R 1＝3 Ω，R 2＝6 Ω， C ＝30 μF. （1）闭合开关S ，求稳定后通过R 1的电流； （2）然后将开关S 断开，求电容器两端的电压变化量和断开开关后流过 R 1的总电量； （3）如果把R 2换成一个可变电阻，其阻值可以在0～10 Ω范围变化，求开关闭合并且电路稳定时，R 2消耗的最大电功率． 7．如图所示电路中，电阻R 1=R 2=R 3=12Ω，当电键S 断开时，电压表的 示数为6V ；电键S 接在b 点时，电压表的示数是7.8V 。求：(电压表 的内阻非常大，流过电压表的电流可忽略不计) (1)电键S 接a 点时电压表的示数 (2)电源的电动势和内阻 (3)电键S 接在b 点时，电源总功率和电阻R 3的功率 R S P E A B v 0
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
新人教版九年级物理全册：18.4《焦耳定律》习题(含答案)
《焦耳定律》同步测试 江苏南京29中致远校区殷发金 一、选择题 1．关于电热的利用，下列说法中错误的是（） A．电热对我们来说总是有利的 B．电视机、收音机上开小孔是为了散热 C．电饭锅是利用电流热效应来工作的 D．梅雨季节可用电热给电视机驱潮 答案：A 解析：电流做功放出热量，这是电流的热效应，主要是把电能转化为内能。在实际生活中我们有利用电热的地方，也有防止电热造成危害。如本题中C、D选项中是利用电热加热物体，是对我们有利的方面；但B选项中用电器的散热孔就是为了散热，防止用电器温度过高造成危害。本题体现了利用辩证的态度对待事物的思想。 2．一台“220V 60W”的电风扇、一盏“36V 60W”的白炽灯和一只“110V 60W”的电热器各自在额定电压下工作，比较它们相同通电时间内产生的热量是( ) A．电风扇最多 B．电热器最多 C．白炽灯最多 D．三者一样多 答案：B 解析：电流做功的过程是把电能转化为其他形式能的过程，不同的用电器电能转化的结果不一定相同。电风扇主要是把电能转化为机械能，少量的转化为热能；电热器把消耗的电能全部转化为热能；白炽灯把电能转化为光能和热能。它们的额定功率相同，正常工作相同时间，消耗的电能相同，所以电热器产生的热量最多。 3．电炉丝通电后热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为（） A．通过电炉丝的电流比通过铜导线的电流大 B．铜导线的电阻小，因而产生的热量少，而电炉丝电阻大，产生的热量多 C．铜导线有绝缘层，所以不怎么热 D．铜导线比电炉传热快，所以不容易热 答案：B 解析：根据题意，电炉的电阻丝和连接的铜导线是串联的，通过它们的电流是相等的，而电炉丝电阻要比铜导线的电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt，因此在相等的时间内电炉丝放出的热量比铜导线大得多。 4．下面实验是研究电热与电流关系的是（）
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
焦耳定律计算
1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量____________________________________________ _________________________________________________________________ 2．计算公式：__________________________________________________________________ 【例1】将阻值为R 的电阻丝接入电压为U 的电路中，通电10min ，电流产生的热量为Q 。 将阻值为2R 的电阻丝接入电压为2U 的电路中，通电5min ，电流产生的热量是 ( ) A ．2Q B ．Q C ．2Q D ．4 Q 【例2】(2010东城二模)小明利用标有“6V6W ”的灯L 1和“6V3W ”的灯L 2进行实验。图 中OA 和OB 分别通过灯L 1和L 2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯 串联到某电源上，其中一个灯恰好正常发光时，电路在5min ，内产生的热量是 _________J 。 【例3】如图所示电路，是小丽同学家的电饭锅电路原理图，S 是温控开关，R 1、R 2表示加 热板的电阻。开关S 的动作，可使电饭锅处于“加热”或“保温”状态。电饭锅加 热状态时的总功率为P ，保温状态时的总功率为P ′，若P 是P ′的n 倍， 则电阻R 1∶ R 2＝ 。 焦耳定律计算
【例4】某饮水机的工作原理可简化为图所示的电路，其中R1为加热电阻。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S1、S2切换，使饮水机处于保 温状态，若饮水机加热时加热电阻的功率为550W，保温时加热电阻的功率为88W，则R2的阻值是________Ω。 【例5】(2010门头沟一模)如图是一台饮水机的工作原理电路图。S是一个温控开关，R1为电加热管，且R2＝4R1 。当饮水机处于加热状态时，红灯亮，水被迅速加热；达到 预定温度时，S自动切换到另一位置，并处于保温状态，绿灯亮。已知饮水机加热 时加热管的功率为900W，(不考虑温度对电阻的影响，且不计红、绿指示灯的阻值)，则饮水机保温时加热管的消耗的功率为( ) A．180W B．90W C．48.4 W D．36W 【例6】如图，电源两端电压U保持不变。当只闭合开关S1时，电压表的示数为U1，电流表的示数I1为1A，电阻R1消耗的电功率P1为4W，电阻R2消耗的电功率为P2。 当开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的 电功率为P′2。 已知P2∶P′2＝1∶4，U1∶U2＝2∶1。求： ⑴电流表的示数I2为多少安？ ⑵电源两端的电压U为多少伏？ ⑶当开关S1、S2都闭合时，通电5min，电阻R2产生的热量为多少焦？
【物理】九年级物理电功率题20套(带答案)
【物理】九年级物理电功率题20套(带答案) 一、电功率选择题 1．如图甲所示，已知电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”。闭合开关S后，调节滑动变阻器的滑片P，得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下，下列说法中正确的是（） A. 电源电压为9V B. R1的阻值为20Ω C. 滑动变阻器的取值范围是2Ω~20Ω D. 电路总功率的变化范围是2W~3W 【答案】C 【解析】【解答】结合电路图和乙图可得：，； 解得：，电源电压为：，AB不符合题意； 已知电流表的量程为0~0.6A，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 0.5A”，因为串联时电流相等， 故电路最大电流为0.5A，此时电路总电阻为：， 则滑动变阻器最小电阻为：； 当滑动变阻器阻值变大时，分得电压增大，但电源电压为6V，小于电压表的量程，故滑动变阻器阻值可以调整到最大，即20Ω，则滑动变阻器接入电路的取值范围是2Ω~20Ω； 最小电流为：， 电路最小功率为：； 电路最大功率为：。 故答案为：C。 【分析】利用欧姆定律U=IR求出电源电压和电阻R1的值，根据变阻器铭牌和电表的量程，求出变阻器接入电路的阻值范围，由P=UI求电路的总功率. 2．下列估测值最接近生活实际的是（） A. 人骑自行车的平均速度约为0.5m/s B. 中学生的质量约为200kg C. 初中物理课本的宽度约为18cm D. 日光灯正常工作的电功率约为1000W 【答案】 C 【解析】【解答】解：A、人步行的速度在1.1m/s左右，骑自行车的速度在5m/s左右，A
不符合实际； B、中学生的质量在50kg左右，B不符合实际； C、初中物理课本的宽度约为18cm，C符合实际； D、日光灯正常工作的电功率在40W左右，D不符合实际。 故答案为：C。 【分析】利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法，叫估测法，不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算. 3．关于电现象，下列说法正确的是（） A. 电流做功越多，电功率越大 B. 家用电器的金属外壳要接地 C. 同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥 D. 导体中没有电流通过时，导体就没有电阻 【答案】 B 【解析】【解答】解：A、电功率的大小，不但和做功的多少有关，还与时间的长短有关，故A错误； B、有金属外壳的家用电器的金属外壳要接地，正确； C、电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，故C错误； D、电阻是导体的一种性质，和导体中有无电流无关，故D错误． 故选B． 【分析】（1）电功率是表示电流做功快慢的物理量，和电流做功的多少、时间的长短有关； （2）为了防止漏电发生触电事故，所以大功率或有金属外壳的用电器的外壳要接地；（3）电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引； （4）电阻是导体的一种性质，和导体中有无电流无关． 4．如图为探究“焦耳定律”的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将容器中的电阻丝R1、R2串联在电路中，且R1＜R2．下列说法正确的是（）
《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。
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。