公开课焦耳定律导学案
18.4 焦耳定律导学案 2022-2023学年人教版物理九年级
18.4 焦耳定律导学案一、引入焦耳定律是我们学习物理中的重要定律之一，它描述了电能转化为热能的过程。
在本节课中，我们将学习焦耳定律的定义、公式以及一些实际应用。
二、理论基础焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于19世纪提出的。
它表明，通过电流传递的电能转化为热能时，热能的产生与电流强度、电阻和时间的乘积成正比。
三、焦耳定律公式根据焦耳定律的定义，可以得到以下公式：Q = I^2 * R * t其中，Q表示电能转化为热能的量（单位为焦耳J），I表示电流强度（单位为安培A），R表示电阻（单位为欧姆Ω），t表示时间（单位为秒s）。
四、实际应用1. 电热器的热量计算我们常见的电热器会将电能转化为热能，从而加热室内空气。
根据焦耳定律，我们可以计算电热器产生的热量。
例如，某电热器的电阻为10欧姆，工作时间为2小时，电流强度为5安培，我们可以利用焦耳定律公式计算电热器产生的热量：Q = (5^2) * 10 * 7200 = 180000焦耳 = 180千焦 = 180kJ所以，该电热器在2小时内产生了180kJ的热量。
2. 电器的功率计算利用焦耳定律，我们还可以计算电器的功率。
功率表示单位时间内能量的转化速率，可以通过焦耳定律公式进行计算。
例如，某电器在工作过程中消耗了1000焦耳的电能，工作时间为10秒，电流强度为3安培，我们可以利用焦耳定律公式解出该电器的功率：P = Q / t = 1000 / 10 = 100瓦特 = 100W所以，该电器的功率为100W。
五、总结本节课我们学习了焦耳定律的定义、公式和实际应用。
通过焦耳定律，我们可以计算电能转化为热能的量以及电器的功率。
合理应用焦耳定律可以帮助我们更好地理解和分析电路中的能量转化过程。
希望同学们通过本节课的学习，能够掌握焦耳定律的基本原理和应用技巧，为今后的物理学习打下坚实的基础。
高中物理焦耳定律导学案
导学案6 焦耳定律学习目标：1.理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算.2.理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用.3.能结合实际问题区分电功和电热，知道纯电阻和非纯电阻电路。
进一步体会能量守恒的意义和普适性.重点难点：电功、电热和电功率、热功率的理解和计算． 易错问题：在非纯电阻电路中，热功率的求解．课堂探究：1．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？2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式的能，举出一些大家熟悉的例子.我能自学：一、电功和电功率 1．电功：(1)定义： 移动电荷所做的功，简称电功．(2)公式：W ＝ ，此式说明电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U 与电路中的电流I 和通电时间t 三者的 (3)国际单位制中的单位是： ，符号是J. 2．电功率：(1)电流所做的功与做这些功所用时间的 叫做电功率，它在数值上等于单位时间内电流所做的功．(2)公式：P ＝Wt ＝ ，此式说明一段电路上的电功率P 等于这段电路两端的电压U 和电路中电流I 的 。
(3)国际单位制中的单位是：瓦特，符号是 ,1 W ＝1 J/s.二、焦耳定律 热功率 1．焦耳定律：(1)内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的 成正比，跟 成正比，跟 成正比． (2)公式：Q ＝(3)焦耳热：电流通过电阻而产生的热量称为焦耳热．2．热功率：(1)电阻通电所产生的热量与产生这些热量所用时间的比值，叫做热功率． (2)公式：P 热＝Qt＝ .突破难点：1．纯电阻电路：电流通过纯电阻电路做功时，电能全部转化为导体的内能．W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t ；P ＝P 热＝UI ＝I 2R ＝U 2R. 2．非纯电阻电路：含有电动机或电解槽的电路称为非纯电阻电路．W ＝UIt ＝Q ＋E 其他>Q ＝I 2Rt ；P ＝UI ＝P 热＋P 其他>P 热＝I 2R . 纯电阻电路和非纯电阻电路比照分析合作解决问题：1、一规格为“220V 1000W 〞的电炉，求：〔1〕电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 〔2〕电炉的电阻2、加在某台电动机上的电压是U ，电动机消耗的电功率为P ，电动机线圈的电阻为r ，则电动机线圈上消耗的热功率为〔 〕22222U P r P P rA PBCD r U U .．．．3、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，假设把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A.求：〔1〕电动机正常工作时的输出功率.〔2〕如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？〔提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器〕独立练习：我努力！我能行！1.一个电热器电阻为R，当它两端电压为U时，经过时间t消耗的电能为W，假设使它消耗的电能为4W，以下方法正确的是〔〕A. 电阻R不变，电压U不变，通电时间t变为原来的2倍B. 电阻R减半，电压U增大1倍，通电时间t不变C. 电阻R不变，电压U增大1倍，通电时间t不变D. 电阻R减半，电压U不变，通电时间t不变2.小红家的电表允许通过的最大电流是10A，她家有4个标有“220V 60W〞的灯泡，1个标有“220V 1000W〞的热水器，1台制冷时耗电140W的电冰箱和一台耗电80W的电视机，则以下说法正确的是〔〕A. 所有用电器可以同时使用B. 除热水器外其他用电器可以同时使用C. 关闭电视机后其他用电器可以同时使用D. 电冰箱制冷时，其他用电器不能同时使用3.一只电炉的电阻丝的电阻和一台电动机线圈的电阻相同，都为r.设通过它们的电流相同〔电动机正常运转〕，则在相同的时间内〔)A．电炉和电动机产生的电热相等B．电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等4.一个电动机，线圈电阻是0.4，当它两端所加的电压为220V时，通过的电流是5A.这台电动机每分钟所做的机械功是多少? 警句：我们可以不美丽，但我们健康；我们可以不伟大，但我们庄严；我们可以不完满，但我们努力.我爱学习：课后拓展：有关电动机的三个功率1．电动机的特性电动机是一种非纯电阻用电器，它把电能转化为机械能和热能．在电路计算中，欧姆定律不再适用．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：P总＝UI.3．输出功率：电动机做有用功的功率．如图2－5－1所示，P出＝mg·v(设重物匀速上升)．4．热功率：电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率P热＝I2r.5．功率关系：P总＝P出＋P热．6．电动机的效率：。
《焦耳定律》 导学案
《焦耳定律》导学案一、学习目标1、理解焦耳定律的内容，知道电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。
2、能够运用焦耳定律进行简单的计算。
3、通过实验探究，培养学生的动手操作能力和分析归纳能力。
二、学习重难点1、重点（1）焦耳定律的内容和表达式。
（2）焦耳定律的应用。
2、难点（1）对焦耳定律的理解。
（2）实验探究焦耳定律的过程。
三、知识链接1、电能的转化电流通过导体时，电能可以转化为其他形式的能，如内能、机械能、光能等。
2、电阻的概念电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
四、学习过程（一）引入新课我们在日常生活中会发现，使用电器时，电器会发热，比如电灯泡、电暖器、电饭锅等。
那么，电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢？这就是我们今天要探究的问题——焦耳定律。
（二）探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关1、提出问题电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？2、猜想与假设（1）可能与电流的大小有关，电流越大，产生的热量越多。
（2）可能与电阻的大小有关，电阻越大，产生的热量越多。
（3）可能与通电时间有关，通电时间越长，产生的热量越多。
3、设计实验（1）实验器材：电源、导线、开关、电阻丝（不同阻值）、温度计、量杯、煤油等。
（2）实验思路：采用控制变量法，分别探究电流、电阻和通电时间对产生热量的影响。
探究电流对产生热量的影响时，保持电阻和通电时间相同，改变电流大小。
探究电阻对产生热量的影响时，保持电流和通电时间相同，改变电阻大小。
探究通电时间对产生热量的影响时，保持电流和电阻相同，改变通电时间。
4、进行实验（1）探究电流对产生热量的影响连接电路，将两个阻值相同的电阻丝串联在电路中，其中一个电阻丝上并联一个滑动变阻器，以改变通过电阻丝的电流。
同时给两个电阻丝通电相同时间，观察温度计示数的变化。
（2）探究电阻对产生热量的影响连接电路，将两个阻值不同的电阻丝串联在电路中，保持通过它们的电流和通电时间相同。
观察温度计示数的变化。
人教版-物理《焦耳定律》导学案
《焦耳定律》导学案一、课前预习：1、看课本图8、4--1思考并且回答问题：(1) 图中四个用电器通电时都会发生什么现象？这种现象叫做。
（2）说明电流在工作过程过程中消耗的电能转化成什么形式的能了？（3）列举你熟悉的类似的实例。
2、阅读课本P49—50“焦耳定律”部分，解决下列问题：（1）“焦耳定律”的内容、公式及公式中各物理量的单位。
（2）某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？（3）阅读有关焦耳的资料介绍，谈一谈你的体会。
3、阅读“电热的利用和防止”部分内容，回答：（1）列举生活中应用电热的实例。
（2）人们采取了哪些措施防止电热的危害？二、课内探究：1、实验探究：通过预习，我们知道了电流的热效应，通过焦耳定律了解到产生电热决定于哪些因素，那么怎样通过实验探究出电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关的？让我们一起来探究。
加油站：转换法电流的热效应我们不方便比较，但是可以通过温度或热胀冷缩来直观的比较热效应的强弱。
提出问题：_________________________________猜想假设：_________________________________讨论：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？用什么器材去测量本实验中的物理量？实验中要观察什么？思考题1：观看实验器材，找出该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？2：为何用煤油而不用水？3：为何让甲、乙串联？你将观察到什么现象？说明什么问题？4：如何使通过甲、乙电阻的电流发生变化？若使通过甲、乙的电流增大，而通电的时间相同，又将观察到什么现象？说明了什么问题？实验过程：请同学们看老师实验，认真观察和记录现象，体会探究过程，然后思考写出探究结论。
探究应用：讨论回答P48“电流的热效应”部分提出的问题。
2、焦耳定律公式的运用（独立完成下列各题，然后小组讨论出正确答案、纠正错误）（1）一某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，10s产生多少热量？（2）某导体的电阻是1Ω，通过200mA的电流时，多少min产生热量24J？（3）某导体的电阻是1Ω，通过多少mA的电流时，5min能产生12J的热量？（4）电炉通过导线接到电路中，为什么电炉丝热得发红，而导线不怎么热？（5）50页的想想议议3、电热的利用与防止请同学们阅读课本50页，思考3个问题，完善在导学案上（1）电热器是利用电流的_______________制成的加热设备，如：电热水器、_______________电热毯等。
《焦耳定律》优秀教案(精选9篇)精选全文
可编辑修改精选全文完整版《焦耳定律》优秀教案《焦耳定律》优秀教案（精选9篇）作为一名无私奉献的老师，很有必要精心设计一份教案，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。
那么你有了解过教案吗？下面是小编收集整理的《焦耳定律》优秀教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。
《焦耳定律》优秀教案篇1一、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。
18.4焦耳定律导学案
18.4《焦耳定律》导学案第周第课时班级：姓名：学习目标：1、知道电流的热效应；2、能在实验的基础上总结出焦耳定律的内容；3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用；4、知道一般电热器的工作原理及其应用。
学习重点：焦耳定律的内容、公式、单位及其应用学习难点：用实验的方法探究焦耳定律学习过程一、自学学习1、电饭煲、电热油汀、电水壶、电熨斗、电热蚊香工作时，将转化为。
我们把这些电器统称为。
2、电流通过导体所产生的热量叫做。
能量转化：能转化能3、电热器的主要组成部分是，它是由、的电组丝绕在绝缘材料上做成的。
二、合作探究活动：电流通过电热器所产生的热量的多少和哪些因素有关？1、实验方法：2、画出对应的实验简化电路图现象：结论：现象：结论：3、总结结论：电流通过导体时产生的热量，与电流的平方成，与导体的电阻成，与通电时间成，这就是。
4、电热的公式？单位？常用公式有哪些？5、举出利用和防止电热的一些实例吗？（至少各举一个）三、精讲点拨例1、一个10Ω的电阻，通过它的电流为1A，通电10s产生的热量为多少J？例2、电热杯中电热丝的电阻为55Ω，额定电压为220V，正常工作时每分钟产生多少热量？每小时消耗多少KWh的电能？例三．有一电水壶的规格“220V 1000W”，该电水壶正常工作时，内部电热丝的电阻多大？在额定电压下把1Kg、20℃的水烧开需要多长时间？（不计热损失）四、巩固练习巩固练习1．实验表明，电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比。
这个规律叫定律，可用公式表示。
2．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。
3．把两根电热丝串联接到电源上，发出热量较多的一定是（）A．通过电流较大的B．两端电压较大的C．电阻较小的D．以上三个都对4．电熨斗通电一段时间后，熨斗面很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为（）A．导线的电阻远小于熨斗的电阻，导线消耗的电能很少B．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流C．导线的散热比熨斗快D．导线外有绝缘皮隔热5、一只“220V 440W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？6、某导体的电阻是2 Ω，通过2 A 的电流时，1 min 产生多少焦耳的热量?7、一只额定功率是450 W 的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量?8、一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1 210 Ω，它的额定功率有多大? 在额定电压下通电10 min 产生多少热量?9、某校师生自制了一台电烘箱。
15.4 探究焦耳定律(导学案)
15.4 探究焦耳定律一、学习目标1、通过科学探究认识电流的热效应跟导体电阻的关系2、学会从理论上进行论证认识导体消耗的电功率和电阻的关系3、了解电流热效应的应用关注科技进步和社会发展二、学习重难点1、探究认识电流的热效应跟导体电阻的关系2、认识导体消耗的电功率和电阻的关系三、引导材料投影：课本第25页图17-8.同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能转化为内能的例子。
大家已经了解了电流通过导体时，导体会发热，这是电流的什么效应呢？生：电流的热效应四、自主学习一．在研究焦耳定律的演示实验中，(1)该实验采用的研究方法是：_______ ___。
(2)演示实验：1、介绍如图15—10的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.2、三种情况：第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：。
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：。
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：。
3、为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系，两烧瓶中煤油的质量应__________，通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应__________，两烧瓶中两根电阻丝的阻值应__________。
（本题各空均选填“相同”或“不同”）二．焦耳定律：（1）焦耳定律：内容：。
表达式：电热Q = 。
（2）热功率（P）：定义：的发热功率称为热功率。
表达式：P = 。
五、合作探究从实物观察入手引出电流热效应。
电流通过导体导体会发热这叫做电流热效应。
第1课时 焦耳定律(导学案)
第4节 焦耳定律第1课时 焦耳定律课题 焦耳定律 课型 新授课 教 学 目 标 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. 过程与方法 知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用. 情感、态度与价值观 通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心. 教学重点 电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探究. 教具准备 学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、多媒体课件等. 教学难点 组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论. 教学课时 1课时 课前预习 1.电流的热效应 （1）电流通过导体时将电能转化为 热能 ，这个现象叫做电流的热效应.只要有电流通过导体，而且导体有一定的电阻，就会发生电流的热效应. （2）电热与电阻的关系：在 电流 相同的条件下，电能转化成热能时的电功率跟导体的电阻成 正 比. 2.焦耳定律 （1）焦耳定律的内容：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. （2）用公式表示Q = I 2Rt . 巩固复习 教师引导学生复习上一课时内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 备课笔记新课导入教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题：（1）比较它们有何不同？（2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（3）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？学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热.师这节课我们就来研究一下电与热的有关问题.进行新课电电流的热效应请大家观察教材P99图18.4-1，图中四个用电器通电时都会产生什么现象？说明电流在工作过程中消耗的电能转化成什么能了？生：会产生热现象，说明电能转化成热能了.板书：电流通过导体时，电能要转化成热能，我们把这种现象叫做电流的热效应.教师总结：电热的实质是电能的转化.电热既是电能转化为内能的过程，同时也是电流做功的过程.但是对不同的用电器来说，在消耗相同的电能的情况下，电能转化为内能的多少是不同的.比如电炉子、电饭锅、电烙铁等用电器的主要作用就是把电能转化为内能，从而供人们利用，此时在不考虑能量损耗的情况下可以近似认为电能全部转化成了内能；但是对于像电风扇、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器，它们的主要目的不是将电能转化为内能，而是转化为其他形式的能量，所以此时消耗的电能中，只有很少一部分电能转化成了内能，这时的热效应体现得不明显.电流的热效应是一种普遍现象；电流还有另外两种效应——化学效应和磁效应.电流的三种效应焦耳定律Q＝I2Rt1.探究电流产生的热量跟哪些因素有关（1）猜想：（教师引导鼓励学生发言）生1：可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多；生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾.教师总结：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了两个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了.（2）设计实验：(采用控制变量的方法)师请同学们观察通电的电炉和相连的导线.备课笔记课外拓展：任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时都会有热效应产生；如果电阻为零(如超导体)，则没有电流的热效应产生；如果电阻很小，发热就不明显.进 行 新 课 生：电阻丝很快地发红，与之相连的导线却不太热.师 电阻丝与导线是怎样连接的？请就此提出一个值得探究的课题——在电流相同时，电流通过导体产生的热量与电阻有什么关系？演示实验1：把两个电阻不同的金属丝串联起来，放入装有相同质量煤油的两个烧瓶中，通电，观察烧瓶中的温度计的示数.说说哪个烧瓶中产生的热量多？可得出产生热量的多少与什么因素有关？ 分析结论：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多. 演示实验2：用一个电阻来做，通过滑动变阻器改变通过电阻的电流，观察烧瓶中的温度计的示数.得出什么结论？ 分析结论：在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越多. 演示实验3：用一个电阻来做，通过相同的电流，改变通电的时间，观察烧瓶中温度计的示数.得出什么结论？ 分析结论：在电阻、通过的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多. 说明：探究电热因素的方案较多，学生提到的，都可尽量鼓励学生大胆地去探究. （3）怎样理解实验所选器材的目的： ①实验时，选用的烧瓶要完全相同，里面所盛的煤油质量也要相同，以使两瓶中的煤油吸收不同的热量时，升高不同的温度. ②瓶中阻值不同的电阻丝也可分别用镍铬合金丝和铜丝. ③烧瓶中，为什么要装煤油？ 答：因为煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化明显，从而使实验现象明显，另外煤油不导电，还能防止漏电. ④在实验中，为什么要将两电阻丝串联？ 答：由于影响电热大小的因素有多个，所以必须采用控制变量法，才能探究某一因素对电热的具体影响.例如，探究电阻大小对电热的影响时，必须控制电流和通电时间相同，当两电阻丝串联时，可以绝对保证电流大小和通电时间相同. ⑤由于实验中电流在导体上产生的热量无法直接观察，故采用转化法，把放出热量的多少转化为能直接观察的温度变化的多少.通电后电流在电阻丝上产生的热量越多，煤油上升的温度越高，观测温度的变化情况，就可以定性比较电流产生热量的多少了. （说明：当然本实验还有很多转化方案.例如，转化为烧瓶中煤油受热使煤油柱升高的高度；或转化为密闭空气受热膨胀使U 形管中红色液柱出现高度差；或转化为导体上用蜡均匀黏住的火柴棒掉下的数目等.注意用心体会吧！） 备课笔记小组问题探讨： 1.如何控制电流一定时电阻的变化？ 2.如何控制电阻一定时电流的变化？3.如何比较电流产生热量的多少？进行新课2.焦耳定律师英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定了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，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的电热与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律.板书：公式：Q = I2Rt.单位：电流I——安培（A），电阻R——欧姆（Ω），时间t——秒（s），热量Q——焦耳（J）.教师总结：运用焦耳定律计算电热时应注意：（1）焦耳定律公式Q = I2Rt，是由实验总结出来，只要有电流通过导体，都可以用它来计算所产生的热量.（2）公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的，也是对应于同一状态的.纯电阻电路中利用Q =2UtR求电热师像刚才接电炉的电路中，电流工作时将电能全部转化为热能，这样的电路叫纯电阻电路.初中我们所研究的电路，大部分是纯电阻电路，如电灯、电阻的电路.而电风扇所在的电路，电流工作时，消耗的电能只有一部分转化为热能，大部分转化为机械能，这样的电路为非纯电阻电路.消耗的电能W与产生的电热Q之间的关系：（1）纯电阻电路中，消耗的电能W等于产生的电热Q；（2）非纯电阻电路中，消耗的电能W大于产生的电热Q.板书：在纯电阻电路中，Q=W=Pt=2I Rt=2UtR师请大家看教材P101《想想议议》，分析讨论.学生讨论后回答.教师总结：额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多.因为灯泡的电路是纯电阻电路，所以有Q=W=Pt=2UtR，当电压一定时，电阻越小，相同时间内产生的热量越多.而用焦耳定律比较两个电阻在单位时间内产生的热量的多少时，其前提条件是流过两个电阻的电流相同.二者并不矛盾，是两者的前提条件不同.对于焦耳定律的理解，教师应注意强调公式适用的条件，而不能片面地利用数学知识去讨论.对于焦耳定律可从两点加深理解：①在时间、电压相同时，由Q=2UtR可知电阻越小，产生的热量越多；②在时间、电流相同时，由Q=2I Rt可知，电阻越大，产生的热量越多.备课笔记知识拓展：两类用电器.(1)纯电阻用电器：电流通过导体时将电能全部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用来加热的用电器.(2)非纯电阻用电器：电流通过导体时只有部分电能转化为热能的用电器，如电风扇、电视机等用电器在工作时，除部分电能转化为热能外，大部分电能会转化成其他形式的能.【例1】 冬天，王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）. （1）图甲中有定值电阻R 1（置于电热毯外部），电热丝R 2，请说明要使电热毯处于低温挡，开关S 1、S 2应处于什么状态？并写出低温挡时电热毯发热电功率的表达式. （2）图乙中有两根电热丝R 2、R 3，请说明要使电热毯处于高温挡，开关S 1、S 2应处于什么状态？并写出高温挡时电热毯发热电功率的表达式.（3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由. 分析：所谓“挡位”问题，通常是在电压不变的情况下，通过改变电路电阻，从而改变用电器的电功率，所以常用公式P =2U R 来判定，R 越大，P 越小，是低挡位；R 越小，P 越大，是高挡位. 解：（1）S 1闭合，S 2断开； 低温挡时电热毯的发热功率：2222212U R P I R R R ==+（）.（2）S 1、S 2均闭合； 高温挡时电热毯的发热电功率：22323U R R P R R +=（）.（3）较好的电路是乙，因为在甲电路中，R 1置于电热毯外部，低温挡时R 1要发热，浪费电能. 特别提醒：解答此类问题时要正确选用公式.在串联电路中，电流相等，一般选用公式P =I 2R ；在并联电路中，电压相等，一般选用公式P =2U R . 教 学 板 书 课堂 小结 本节课我们学习了电热产生的原因，影响电热产生多少的因素，焦耳定律，以及纯电阻电路中电热的计算等知识.实验设计时我们一定要有控制变量的思想，在说明一个物理量与另一个物理量之间关系时，一定要强调其条件，是在什么量不变的情况下才有这样的关系，使自己的叙述更加严密. 备课笔记教材习题解答想想议议(P101)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？解：灯泡是纯电阻，根据公式Q=2UtR，在电压和通电时间相同的条件下，当然是电阻越小，电热越多；而焦耳定律Q=2I Rt中，电阻越大，电热越多的前提条件是电流和通电时间相同.两者前提条件各不相同，结论自然不同，所以这两者实际并不矛盾.动手动脑学物理(P102)1.某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1m I n产生多少焦耳的热量？解：Q=2I Rt=（2A）2×2Ω×60s=480J.2.一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？解：Q=W=Pt=450W×1×60s=2.7×104J.3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10m I n产生多少热量？解：额定功率P=222201210U VR=Ω（）=40W，产生的热量Q=W=Pt=40W×10×60s=2.4×104J.难题解答【例2】某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为t1；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为t2.若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为t，则（）A.t=t1+t2B.12111t t t=+ C.t>t1 D.t>t2解析：若只有一根电阻丝工作，则其发热功率为211UPR=，烧开一壶水电阻丝产生的热量为2111UQ tR=；若只有另一根电阻丝工作，则其发热功率为222UPR=，烧开一壶水电阻丝产生的热量为2222UQ tR=；若它们并联接到原来的电源上，则发热功率为2212+U UPR R=，烧开一壶水电阻丝产生的热量为22121212+Q QU UQ t tR R t t⎛⎫⎛⎫==+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，化简得12111t t t=+.故正确答案为B.答案：B备课笔记布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.本节课的设计要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.2.根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结.教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题.教学中一定要发挥学生的主体作用，尤其是在大力提倡科学探究的今天.在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性与思维分析能力，培养学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用.3.这是一节实验应用课，其中的理论需要实验验证，得出的理论又要在生活中加以印证，所以该课的内容多，需要教师及时转换的角色也多.（1）实验的猜想既要注意挖掘学生的不同观点，又要注意将这些观点引导到我们所要探究的因素上.（2）对实验的设计要放开让学生自己做，实践发现学生的思路有局限于课本上那个实验的倾向，所以要设计一个良好的实验情景，注意让学生的思维散开，发挥其主动性.（3）实验中物理思维方法——控制变量法、转换法，要很好地引导学生去运用，加以培养.（4）电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触，有一定的难度，教师只作交待，留在高中再进一步探究验证.4.对于纯电阻电路的理解，先从电炉和电风扇工作时能的转化入手，再讲述概念，不空洞，学生易接受.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结备课笔记课外拓展：电动机做的机械功W=UIt-I2Rt，机械功率P=UI-I2R.。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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？
例题：一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V 时，通过的电流是5A 。
（1） 这台电动机电功率是多少？
（2） 电动机热功率是多少？
（3） 电动机做机械功的功率是多少？
（4） 每分钟所做的机械功有多少？
【当堂训练】
1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是（ ）
A ．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的焦耳热一定越多
B ．UIt W =适用于任何电路，而t R
U Rt I W 2
2
==只适用于纯电阻的电路 C ．在不是纯电阻的电路中，R I UI 2>
D ．焦耳热Rt I Q 2=适用于任何电路
2．有一电风扇上标有“220V ,55W ”，若风扇的电动机线圈电阻为8Ω，当它正常工作时：
(1).电源供给的电功率是多少？
(2).转化为风的电功率是多少？
(3).电动机的发热功率是多少？
3．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R ，设通过它们的电流相同(电动机正常运转)，则在相同时间内( )
A .电炉和电动机产生的热量相同
B .电动机消耗的功率大于电炉消耗的功率
C .电炉两端电压小于电动机两端电压
D .电炉和电动机两端电压相等
4．一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V ，电流为0.3A 。
松开转轴，在线圈两端加电压为2 V 时，电流为0.8 A ，电动机正常工作。
求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?。