《焦耳定律》导学案

《焦耳定律》导学案
《焦耳定律》导学案

18.4焦耳定律

〖三维目标〗

1.知道电流的热效应。

2.知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。

3.知道电热的利用和防止。

〖自主学习〗

㈠电流的热效应

,这种现象叫做电流的热效应。

电热器是根据电流的制成的。

〖合作探究〗

探究:影响电热大小的因素

器材分析:如图所示两个透明容

器中密封着

的空气,空气受热会,U型管

液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化,通电一定时间后,U型管液面越高,这个电阻产生的热量越。

①探究电阻对电热的影响:如上图所示(在框内画出电路图,不画U型管),两容器中的电阻丝

联,通过它们的相等。通电一定时间后,U型管侧液面高。

实验表明:在,相同时,电阻越大,这个电阻产生的热量越。

②探究电流对电热的影响:如下图所示,右侧容器内外的电阻丝

联,通过它们的总电流与左侧容器中电阻丝通过的电流,因此,通过两容器中电阻的电流。通电一定时间后,U型管侧液面高。

实验表明:在,相同时,电流越大,这个电阻产生的热量越。

③通电时间对电热的影响:以②中左侧容器为例,在电流、电阻一定的情况下,通电时间越长,U型管左侧液面越。

实验表明:在,相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热

量越。

4.交流讨论:电炉丝工作时,电炉丝与它的连接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?

㈡焦耳定律

1. 焦耳定律:

这个规律叫做焦耳定律。

2. 公式:,变形公式:、、。

公式中Q表示、单位、单位符号;

R表示、单位、单位符号;

I 表示、单位、单位符号;

t表示单位、单位符号。

例题 ?.某导体的电阻是2欧姆,通过2A的电流时,1分钟产生多少焦耳的热量?

理论推导焦耳定律表达式(条件:电能全部转化为内能)

〖小组讨论〗

㈢电热的利用和防止

1.利用电热:家里的、、都是利用电热的例子。

2.防止电热带来的危害:如、。

〖课堂练习〗

1.标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中,正常工作100s后,所消耗的电能是J,

通过电热器的电流是A(保留两位小数),产生的热量是J。

2.下列电器中,不属于电热器的是()

A.电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉

3.家庭电路使用的电炉,电炉丝与导线是串联的,当电炉丝发热发红时,连接导线却不热,这是因为()

A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大

B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小

C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小

D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大

4.下列情况中防止电热危害的是()

A.电视机背后有散热窗

B.家电长时期不使用,隔一段时间要通电一次

C.家庭电路一般安装的漏电保护器

D.大型爆破工程用电热引发炸药

5.小宇同学按如下图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。

①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流大小是的。

②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数

(填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数。

③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量。

(4)此装置还可以探究“电流通过导体时产生的热量与电流大小的关系”吗?怎样操作?〖拓展创新〗《长江作业本》焦耳定律

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;

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

第4节 焦耳定律导学案

第4节焦耳定律 一、学习目标: 1、知道电流的热效应。 2、知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。 3、知道电热的利用和防止。 二、主线问题: 1、电流的热效应: 电流通过导体时_____能转化成_____能,这种现象叫做电流的热效应。 2、探究电热的多少与那些因素有关? (1)探究电热与电阻的关系:如图18.4-2所示,两个容器中的电阻丝联,通过它们的相等。通电一定时间后,U型管右侧液面高。实验表明,在、相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越。 (2)探究电热与电流的关系:如图18.4-3所示,右侧容器中的电阻丝联,通过它们的总电流与左侧容器中电阻丝通过的电流。通电一定时间后,U型管左侧液面高。实验表明,在、相同的情况下,电流越大,这个电阻产生的热量越。 以上实验中用到的探究方法有_______________________________________。 3、焦耳定律: 这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律公式:, 变形公式:、、。 公式中 Q表示、单位; R表示 __ 、单位; I 表示、单位; t表示单位。 4、在纯电阻电路中,电能全部转化为内能,则Q_____W。 5、电热的利用和防止:阅读课本101页“电热的利用和防止”部分 (1)电热的利用:制造电热器,你知道的电热器有:________________________________ (2)防止电热产生的危害的实例有那些:________________________________________ __________________________________________________________________________。 三、例题预热: 例1、导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时,1min产生的热量是多少?

《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

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:

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

九年级物理全册18.4焦耳定律导学案 新人教版

焦耳定律 九年级下学期物理导学案18.4 焦耳定律 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.理解电功和电热的联系及区别。 重点难点重点:焦耳定律内容。 难点:电功和电热之间的联系和区别。 精讲预设掌握焦耳定律,并能进行有关计算。 自主学习学法指导汇报展示 课前温习: 介绍你所知道的“电功”和“电功率” 课堂探究: 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、介绍教材99页如图18.4-2的实验装置 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、本题各空均选填“相同”或“不同”)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__________,通过两烧瓶中两课前温习:各组合作展示完成,课堂探究:一.请阅读课本99页小组合作完成下列问题:8分钟完成

小试牛刀: 1.长度和横截面积都相同的铁丝、铝丝和铜丝各一根串联在电路里,通电一段时间后 产生的热量最多。 2.将一台“220V100W”的电风扇、一个“220V100W”的充电器、一把“220V100W”的电烙铁分别接到220V的电源上,在相同时间内,通电后产生热量最多的是()A、电烙铁B、充电器C、电风扇D、一样多 3.在验证焦耳定律的实验中,为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系,实验时应同时保持相同的物理量是() A.过它们的电流和加在两端的电压 B.通过它们的电流和它们的电阻 C.通过它们的电流和通电时间 D.通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间4.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.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 5.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∶4B、Q1∶Q2=4∶1 C、Q1∶Q2=1∶2 D、Q1∶Q2=2∶1 6.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()

电流的热效应(焦耳定律)

《电流的热效应》 教师:毕有才 班级:211班 教学目标: 1、知道电流的热效应; 2、能在试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。 教学重点: 焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 教学难点: 用试验的方法探究焦耳定律。 教学过程: (一)创设情景,引入新课 演示:用“热得快”烧水,不一会儿水就烧开了。 提出问题:是“谁”给了水“热”? 学生思考并回答:“电流”。 提出问题:第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能?用“热得快”烧水,是电能转化为什么能? 通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能,学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。 教师引导:同学们生活中你一定见过用电器的发热现象,请列举例子。 学生举出生活中电能变成内能的例子。 提出问题:电炉丝接入电路中时,电炉丝和电线中流过相同的电流,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热? 学生回答:可能导线和灯泡的电阻不同 提出问题:假如在照明电路中接入大功率的电炉,电线将显著发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾。这是为什么呢? 学生回答:可能是通过导线的电流较大的原因。 提出问题:点亮的灯泡过一会儿烫手,说明了什么? 学生回答:可能是时间变长的原因。 教师直接提出问题:电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢? 学生通过上述问题的分析,进而猜想到与电阻、电流、通电时间有关。 (二)制定计划

提出问题:怎样判断产生电热的多少?由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示? 学生讨论得出:可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。 提出问题:要想比较不同的电热使液体温度升高的不同,液体应该做怎样的限定? 学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。 引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。提示:要研究导体产生电流的多少与电阻的关系,应控制哪些物理量不变?打算选择哪些器材?画出你的实验电路图。 学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流,画出电路图,并设计实验记录表格。 让学生仿照上面的方法,设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。 教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。 (三)实验探究 教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。(同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少?) 学生观察并将实验数据记录在表格中。 (四)分析与结论 学生分析讨论实验记录,得出:导体的电阻越大,通过的电流越大,通电时间越大,电流的热效应就越显著。进而猜想:电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律,理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。) 教学反思: 本节课体现了物理知识“从生活中来,到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程,得到知识,理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究,教师要引导;另一方面要避免直接告诉学生“应该这样”,学生遇到问题时,教师可在思考方向上给以启发、点拨,最后还是要学生自己去思考、实践。 在实施课堂教学后,多数学生反映对推导公式不太理解,特别是与电功的计算公式混淆,在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处,让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。

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

[(电能,电功教学反思)] 电能 电功教学反思

[(电能,电功教学反思)] 电能电功教学反思 《电能电功》教学反思**县二中** 《电功率》这一章是在前面学习了电路、欧姆定律、功和机械能等知识的基础上,从“能量”的角度研究电学,让学生认识电能,学习电功和电功率这两个重要的电学概念,了解额定功率和实际功率,探究电功的大小与哪些因素有关,探究并了解焦耳定律,了解这些知识在生活和生产中的应用,是初中物理的重点章节之一。本节课我先从生活实际入手,家里上个月用了多少度电,“度”是哪个物理量的单位,从而过渡到本节课,体现了物理源于生活的理念。然后引导学生分析了解电能的来源与应用。本节课将重点放在了电能与电能的计量,强调了电能的两个单位,并对电能表的各个参数做了详细介绍,结合家庭电路板和自制教具,是学生在理解各参数的基础上,还能应用与实际生活,来解决实际问题,体现了物理应用与社会的理念。关于一度电的作用,教学中结合多媒体视频让学生观看了解一度电在实际生活中都能干些什么,从而培养学生节能意识,进行情感教育,这个环节在本节课教学中感觉很流畅,达到了预期的效果。关于电功,为了让学生理解电流做功,教学中我借助玩具小汽车做了两个对比实验,第一次人推动小车做功,第二次闭合小汽车开关,电流推动小汽车做功,边实验边引导追问,从而得出用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程,从而突破了本节课的教学难点。 整节课上下来自我感觉达到了预期的目标,教学过程流畅,思路清晰,讲练结合,自制教具能很好的为教学服务,多媒体课件应用充分,恰当的教学方式体现了师生互动、共同发展。当然本节课也存在一些不足,需要我今后去改进、完善: 1、由于课堂多次利用多媒体教学使得板书设计过于简单,这种失误,往往只注意了课件的精美,而忽略了板书。 2、课堂提问使不能兼顾到每一位学生,导致有些学生一节课回答了好几次问题,而有些学生一次也没有回答问题。 3、在学习电功的大小与哪些因素有关时过分地强调了结论的得出,由于时间有限而忽略了过程。 这些都是我以后应该注意的问题。 感谢您的阅读!

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

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?

50电功 焦耳定律(导学案)

学案50 电功焦耳定律【学习目标】 1.理解电功的含义与电功的基本计算; 2.掌握电能表的使用方法; 3.了解电流的热效应与焦耳定律。 【知识梳理】 一.电功(电能) 1.电流做功的实质 2.电功的基本计算 二.电能表 三.焦耳定律【典例分析】 1、串联在照明电路里的两盏灯L1和L2,如果L的电阻比L的电阻大,那么在相等的时间内,电流通过L时做功W1和通过L做的功W2相比较() A.W1>W2 B、W1=W2 C、W1

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

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

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

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。

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?

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