焦耳定律教案（精選13篇）
焦耳定律教案 篇1
（一）教學(xué)目的
1.知道電流的熱效應(yīng)。
2.在觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律。
3.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用。
（二）教具
如圖的實(shí)驗(yàn)裝置一套（比課本上圖9梍7的實(shí)驗(yàn)裝置多用一個(gè)乙瓶和一塊電流表）。
（三）教學(xué)過程
1.引入新課問：
l）燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？
2）電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺？為什么？學(xué)生回答：發(fā)燙。是電流的熱效應(yīng)。
再通過課本本節(jié)開始的“？”和圖1，引入新課。
2.進(jìn)行新課：
①介紹如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置，告訴學(xué)生RA＞RB，RB=RC，通電后，IA=IB，IB＜IC（從電流表的示數(shù)可知道I的數(shù)值）。
②問：該實(shí)驗(yàn)的目的是什么？（研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)）
③問：該實(shí)驗(yàn)的原理是什么？觀察什么？向?qū)W生講述：當(dāng)電流通過電阻絲A、B、C時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使三個(gè)瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹，瓶塞上面原來一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高。我們可以通過三個(gè)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。
④教師演示實(shí)驗(yàn)，記錄下在同一時(shí)刻三管中煤油液面的高低情況：hC>hA>hB。
⑤分析：
問：比較A、B兩瓶，什么相同？（I、t相同），什么不同？（R不同，RA＞RB；玻璃管中煤油上升的高度不同，hA＞hB）說明什么？
引導(dǎo)學(xué)生回答：在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
問：比較B、C兩瓶，同上問（略）。
引導(dǎo)學(xué)生回答：在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，教師指出；進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。
問：上述實(shí)驗(yàn)中，若通電時(shí)間越長，瓶中煤油上升得將會(huì)怎樣？（學(xué)生答；越高）引導(dǎo)學(xué)生回答：在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。
（2）師生共同歸納，教師指出，英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出焦耳定律。
①內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。
②公式：Q梍I2Rt。③單位：
I一安，R一歐，t一秒，Q一焦。注意：焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，在此可向?qū)W生講一些焦耳的故事，以激發(fā)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)，不怕困難，勇于攀登的精神。
（
3）根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律。若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q梍W，又∵W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR，∴Q=W=UIt=I2Rt開
（4）指出：
焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對只存在電
（5）例題：
例2：某導(dǎo)體的電阻是2歐。當(dāng)1安的電流通過時(shí)，l分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？
例3：一只“220V45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？
（6）討論：（先由學(xué)生說，然后在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行歸納）
①課文前面“？”中的為什么“覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱”。
分析：因?yàn)殡娋�和燈串聯(lián)，通過它們的電流是一樣大，又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋�的大得多，所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此，燈泡熱量發(fā)光，而電線卻感覺不到熱。
②課文前面“？”中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱？
分析：照明電路的電壓是一定的，由P=UI可知，電路中接入大功率電爐時(shí)，通過的`電流大，在電線的電阻相同的情況下，跟電爐相連的電線中通過的電流比跟燈泡相連的電線中通過的電流大得多。所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的時(shí)間內(nèi)，電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。
③討論課本本節(jié)中的“想想議議”，讓學(xué)生自己說。
討論小結(jié)：應(yīng)用公式解釋判斷問題時(shí)，必須注意條件。
3.小結(jié)：略。
（四）說明
1.研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)是把課本上的1、2兩次實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。閉合開關(guān)后，讓學(xué)生同時(shí)觀察三個(gè)瓶里玻璃管中煤油液面升高的情況（在課前就把實(shí)驗(yàn)電路連接好），這樣，可以把更多的時(shí)間花在分析實(shí)驗(yàn)，引出焦耳定律及運(yùn)用焦耳定律上。
2.Q=W只對純電阻電路（如燈泡、電爐等）適用，對非純電阻電路（如含電動(dòng)機(jī)的電路）不適用，這一點(diǎn)要向?qū)W生交待清楚。
焦耳定律教案 篇2
【課題】
焦耳定律 編號_______ __________________
一、知識(shí)與技能：
初步了解焦耳定律，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.電流做功的多少等于 轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量；所謂電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場對 的 力在做功，電荷的 減小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。
2.電流通過用電器時(shí)把 能全部轉(zhuǎn)化為 能，這樣的電路叫做純電阻電路。
三、提出疑惑
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì)
2.掌握焦耳定律，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
3.理解電功和電熱的關(guān)系，能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱
二、學(xué)習(xí)過程
1.電功和電功率
（1）電功是電流通過一段電路時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等）的量度。
（2）W= qU=UIt是電功的普適式， P= UI是電功率的普適式，適用于任何電路。
2.焦耳定律和熱功率
（1）電熱則是電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.
（2）Q=I2Rt是電熱的計(jì)算式，可以計(jì)算任何電路中電流I 通過電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計(jì)算式，
3.電功和電熱
（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等這時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt= .同理P=UI=I2R= .
（2）在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.?這時(shí)電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（例如電流通過電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他＋Q.?
（3）電功和電熱是兩個(gè)不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t= ；在非純電阻電路中，電功大于 電熱，W>Q，這時(shí)電功只能用W=UIt計(jì)算，電熱只能用Q=I2Rt計(jì)算，兩式不能通用。
例1 一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：?
（1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？?
（2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？?
（3）如果接上電源 后 ，電風(fēng)扇的'風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流， 以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？?
三、當(dāng)堂檢測
1. 用電器兩端電壓22 0V，這意味著
A.1A電流通過用電器時(shí)，消耗的電能為220J
B.1C正電荷通過用電器時(shí)，產(chǎn)生220J的熱量
C.1A電流通過用電器時(shí)，電流的發(fā)熱功率為220W
D.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時(shí)，電場力做功220J
2. 一燈泡標(biāo)有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化)，則有
A.燈泡的實(shí)際功率為50W
B.燈泡的實(shí)際功率為25W
C.通過燈泡的電流為額定電流的
D.通過燈泡的電流為額定電流的
3.下圖電路中，電燈L1、L2都標(biāo)有“220V，100W”；電燈L3、L4都標(biāo) 有“220V，40W”.將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
4.把兩個(gè)相 同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩燈都正
常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為 和 ，可以斷定
A. 〉 B. 〈 C. = D.無法確定
5. 輸電線總電阻為r，輸送的電功率是P，送電電壓為U，則用戶得到的功率為
A.P B. C. D.
6.一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當(dāng)它工作時(shí)，下述說法中錯(cuò)誤的是 （ ）
A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為U2/R
B.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2R
C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為I U-I2R
D.電動(dòng)機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R
7.有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的 電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī) 正常工作，工作電流是1A。求：
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率 ；
（2）如在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大？（提示：電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻用電器）
焦耳定律教案 篇3
一、教學(xué)目標(biāo)
1、能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。
2、通過對焦耳定律的探究，提高交流分析、計(jì)算的能力。
3、通過本節(jié)課的探究，提高學(xué)習(xí)物理、探究物理的興趣。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：探究、應(yīng)用焦耳定律。
難點(diǎn)：焦耳定律的得出過程及使用。
三、教學(xué)過程
（一）新課導(dǎo)入
復(fù)習(xí)導(dǎo)入：提問學(xué)生上節(jié)課實(shí)驗(yàn)所得到的結(jié)果，產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)。學(xué)生經(jīng)過回顧，能發(fā)現(xiàn)與時(shí)間和電流大小、電阻大小有關(guān)。
教師進(jìn)一步提問：具體是怎么樣的關(guān)系，有什么聯(lián)系？引發(fā)學(xué)生思考，導(dǎo)入新課。
（二）新課講授
1、焦耳定律的概念及公式
給出焦耳定律的定義，同時(shí)說明焦耳的事跡：他用一生致力于實(shí)驗(yàn)研究，用了40年時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，從而得出了電流通過電阻放出熱量的規(guī)律，提出了焦耳定律，從而焦耳定律名稱的由來。
多媒體展示相關(guān)數(shù)據(jù)表格，請學(xué)生結(jié)合定義分析數(shù)據(jù)，熱量和電流、時(shí)間、電阻的定量關(guān)系是怎么樣的。之后設(shè)置小組討論。
學(xué)生小組討論后總結(jié)：得出焦耳定律的公式。
教師給出第二個(gè)問題，在純電阻電路中。做功和熱量有什么樣的關(guān)系。提醒學(xué)生將歐姆定律與做功的表達(dá)式結(jié)合進(jìn)行考慮，從而得出，在純電阻電路中，消耗呢電能產(chǎn)生的熱量等于電流所做的功。同時(shí)結(jié)合歐姆定律，說明焦耳定律其他形式。
2、焦耳定律的應(yīng)用
1、給出導(dǎo)線、電爐絲的具體阻值，請學(xué)生結(jié)合分析電爐工作時(shí)導(dǎo)線無明顯變化，電爐絲發(fā)熱的主要原因是什么。
2、明確焦耳定律的使用方法：通過提問的方式進(jìn)行。學(xué)生經(jīng)過思考能夠得到需要求出時(shí)間，電流等物理量再進(jìn)行求解。
出示課本練習(xí)題，請學(xué)生結(jié)合例題進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算完畢老師集體進(jìn)行講解，同時(shí)明確計(jì)算式需要保持單位的一致。
（三）鞏固提高
給出題目：額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？
（四）小結(jié)作業(yè)
1、小結(jié)：學(xué)生總結(jié)。
2、作業(yè)：思考生活中哪些地方利用了電流的熱效應(yīng)，哪些是增加熱量、哪些是減少熱量。
四、板書設(shè)計(jì)
略
焦耳定律教案 篇4
一、知識(shí)與技能：
初步了解焦耳定律，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
1.電流做功的多少等于 轉(zhuǎn)化為其他形式能的數(shù)量；所謂電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場對 的 力在做功，電荷的 減小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。
2.電流通過用電器時(shí)把 能全部轉(zhuǎn)化為 能，這樣的電路叫做純電阻電路。
三、提出疑惑
課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.理解電流熱效應(yīng)的本質(zhì)
2.掌握焦耳定律，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算
3.理解電功和電熱的關(guān)系，能區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱
二、學(xué)習(xí)過程
1.電功和電功率
（1）電功是電流通過一段電路時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能（電場能、機(jī)械能、化學(xué)能或內(nèi)能等）的量度。
（2）W= qU=UIt是電功的普適式， P= UI是電功率的普適式，適用于任何電路。
2.焦耳定律和熱功率
（1）電熱則是電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度.
（2）Q=I2Rt是電熱的計(jì)算式，可以計(jì)算任何電路中電流I 通過電阻R時(shí)在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量（電熱）；P=I2R是熱功率的計(jì)算式，
3.電功和電熱
（1）在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等這時(shí)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt= .同理P=UI=I2R= .
（2）在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.?這時(shí)電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能（例如電流通過電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）；另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2R t（電樞的電阻生熱）.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他＋Q.?
（3）電功和電熱是兩個(gè)不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t= ；在非純電阻電路中，電功大于 電熱，W>Q，這時(shí)電功只能用W=UIt計(jì)算，電熱只能用Q=I2Rt計(jì)算，兩式不能通用。
例1 一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：?
（1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？?
（2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？?
（3）如果接上電源 后 ，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流， 以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？?
三、當(dāng)堂檢測
1. 用電器兩端電壓22 0V，這意味著
A.1A電流通過用電器時(shí)，消耗的電能為220J
B.1C正電荷通過用電器時(shí)，產(chǎn)生220J的熱量
C.1A電流通過用電器時(shí)，電流的發(fā)熱功率為220W
D.1C正電荷從電勢高端移到電勢低端時(shí)，電場力做功220J
2. 一燈泡標(biāo)有“220V，100W”字樣將其接到110V的電源上(不考慮燈泡電阻的變化)，則有
A.燈泡的實(shí)際功率為50W
B.燈泡的實(shí)際功率為25W
C.通過燈泡的電流為額定電流的
D.通過燈泡的電流為額定電流的
3.下圖電路中，電燈L1、L2都標(biāo)有“220V，100W”；電燈L3、L4都標(biāo) 有“220V，40W”.將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L4
4.把兩個(gè)相 同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩燈都正
常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為 和 ，可以斷定
A. 〉 B. 〈 C. = D.無法確定
5. 輸電線總電阻為r，輸送的電功率是P，送電電壓為U，則用戶得到的功率為
A.P B. C. D.
6.一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當(dāng)它工作時(shí)，下述說法中錯(cuò)誤的是 （ ）
A.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為U2/R
B.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為I2R
C.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為I U-I2R
D.電動(dòng)機(jī)的功率可寫作IU=I2R=U2/R
7.有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的 電路時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A，若把它接入2V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī) 正常工作，工作電流是1A。求：
（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率 ；
（2）如在正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率多大？（提示：電動(dòng)機(jī)在電路中轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為純電阻用電器）
焦耳定律教案 篇5
一、教學(xué)目標(biāo)：
1、知識(shí)和技能目標(biāo)：知道電流的熱效應(yīng)，理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其運(yùn)用，知道電熱器的原理及構(gòu)造。
2、過程與方法目標(biāo)：要求學(xué)生能從感知事物→提出問題→自己設(shè)計(jì)→動(dòng)手動(dòng)腦探究科學(xué)規(guī)律中體會(huì)科學(xué)研究的方法，學(xué)會(huì)科學(xué)探究、知識(shí)遷移的方法，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)研究的能力。
3、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新的思想和精神，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義精神，滲透實(shí)事求是和科學(xué)獻(xiàn)身教育，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)
如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究；如何使學(xué)生在科學(xué)探究中掌握科學(xué)研究的方法，培養(yǎng)科學(xué)研究的能力。
三、教法與學(xué)法
將學(xué)生分組，以小組為單位進(jìn)行教師引導(dǎo)下的科學(xué)探究，加強(qiáng)組內(nèi)同學(xué)間的合作、討論和交流，加強(qiáng)師生間相互反饋，以問題和小組交流貫穿教學(xué)的始終，不斷提出新問題，不斷解決新問題。開學(xué)時(shí)就將學(xué)生4人一組分組，分組時(shí)男女生分開后，自由組合，便于討論與交流，隨著學(xué)習(xí)的深入，可適當(dāng)調(diào)整小組成員，每個(gè)組至少有一個(gè)好的同學(xué)能起到小老師的作用，帶領(lǐng)小組同學(xué)開展自主式學(xué)習(xí)。
四、教具與學(xué)具
學(xué)生用：鐵架臺(tái)、學(xué)生電源、大號試管和溫度計(jì)各三支、導(dǎo)線若干、量筒、煤油、電阻絲（5、10、10歐各一根，教師課前用電爐絲截取并焊好導(dǎo)線）。每小組一套。
教師用：與學(xué)生的基本相同，溫度計(jì)改用數(shù)字的，另加各種電熱器（電爐、電飯鍋、白熾燈、電風(fēng)扇等）、多媒體課件及教學(xué)平臺(tái)。
五、探究實(shí)驗(yàn)：
研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系。
六、教學(xué)活動(dòng)實(shí)錄（部分）：
（一）導(dǎo)入新課
師：（教師出示電飯鍋，白熾燈、電風(fēng)扇）這幾種電器各有什么功能？
生：煮飯、照明、吹風(fēng)。
師：這些電器雖然功能不同，有沒有共同點(diǎn)？
（學(xué)生小組討論，請三位同學(xué)上來各拿一個(gè)電器，同時(shí)通電實(shí)驗(yàn)1分鐘，并請他們觸摸電器和電扇的電動(dòng)機(jī)部分）
（凡教師提出問題，教師留有一定的時(shí)間，讓學(xué)生同桌或四人小組討論）
生：它們工作時(shí)都會(huì)發(fā)熱。
師：對！電流通過任何電器或?qū)w，電器和導(dǎo)體都會(huì)發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫電流熱效應(yīng)。（教師
板書：電流熱效應(yīng)）
師：這種現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？
生：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。（教師板書：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）
師：它們產(chǎn)生的熱量有什么不同？
生：（學(xué)生討論后）它們產(chǎn)生的熱量有多有少。
（在學(xué)生心里自然產(chǎn)生了“產(chǎn)生熱量有多少？”這個(gè)問題。）
【點(diǎn)評】根據(jù)學(xué)生的日常生活創(chuàng)設(shè)問題情景，提出問題，建立問題期待，能有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)。
（二）科學(xué)探究焦耳定律：
師：既然電流通過用電器產(chǎn)生的熱量不同，同學(xué)們會(huì)想到什么問題？
（學(xué)生議論紛紛，舉手發(fā)言，教師引導(dǎo) ）
生：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)？（學(xué)生自己提出問題）
師：你們覺得與什么因素有關(guān)？（引導(dǎo)學(xué)生去猜想）
（學(xué)生議論紛紛，舉手發(fā)言，教師引導(dǎo) ）
生：可能與電壓、電流、電阻、時(shí)間或其它等等因素有關(guān)。（學(xué)生猜想）
師：同學(xué)們討論很熱烈！猜想對不對呢？（引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)研究）
生：我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證！（通過平時(shí)的教學(xué)，學(xué)生都明白：實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，任何問題都要由實(shí)驗(yàn)事實(shí)來評判）
【點(diǎn)評】各種研究問題和教學(xué)活動(dòng)都是由學(xué)生自己提出來的，而不是教師強(qiáng)加的，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，學(xué)生充滿興趣和動(dòng)力去解決自己發(fā)現(xiàn)的問題。
師：好！下面就請你們以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案（學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）
（學(xué)生小組討論，討論時(shí)間可以長一點(diǎn)）
【點(diǎn)評】教師開始不要給任何提示，以免禁錮了學(xué)生的思維，讓學(xué)生放開思維去思考，培養(yǎng)學(xué)生開放型思維能力。
師：哪個(gè)小組匯報(bào)一下你們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案？
（學(xué)生七嘴八舌，但真能設(shè)計(jì)完整方案的不多，此時(shí)需要教師的引導(dǎo)）
師：你們說說做這個(gè)實(shí)驗(yàn)首先要解決一些什么問題？（教師引導(dǎo)學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)） 生：熱量的多少如何用實(shí)驗(yàn)展示出來？
生：如何用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。
生：用什么樣的電路去實(shí)驗(yàn)。
生：
師：大家想想在前面的學(xué)習(xí)中有沒有可以體現(xiàn)熱量多少的辦法？
生：（學(xué)生討論并發(fā)言）有熱脹冷縮比較熱量法，測溫度比較熱量法等等。
師：請××同學(xué)談?wù)勀銈兊姆椒ā?/p>
生：我們利用熱脹冷縮的辦法：找兩個(gè)相同的燒瓶
師：很好！因?yàn)橐M(jìn)行比較，一定要條件相同，所以要用相同的燒瓶其他小組還有什么方法？
【點(diǎn)評】滲透科學(xué)的比較方法：條件相同。
生：可以將上述燒瓶中的空氣膨脹換成液體（水或煤油）
師：也很好！測溫度比較熱量法呢？
生：可以直接用溫度計(jì)去測量升高的溫度，質(zhì)量相等的煤油溫度升高越多，吸熱越多 師：××同學(xué)說得很好！只是上述前幾種方法是定性討論方法，只能說明多少關(guān)系，最后這種方法是從定量的角度去考慮的，我們今天就采用他說的這種實(shí)驗(yàn)方法，好嗎？
【點(diǎn)評】滲透教學(xué)民主的觀念。
師：現(xiàn)在再來看看如何用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證熱量與電流、電阻、時(shí)間的關(guān)系。大家想想：在前面的學(xué)習(xí)中，經(jīng)常學(xué)到某個(gè)物理量由幾個(gè)物理量決定，當(dāng)討論它與其中一個(gè)量的關(guān)系時(shí)，要使另外的量相同或不變。這是什么方法？
生：這是控制變量法。
【點(diǎn)評】再次滲透科學(xué)的比較方法和控制變量法：條件相同。
師：因此我們可以將上述問題分解成三個(gè)問題來研究？分解成哪三個(gè)問題？
生：熱量與電流，熱量與電阻，熱量與時(shí)間三個(gè)關(guān)系問題。
師：如何用實(shí)驗(yàn)研究熱量與電阻的關(guān)系？
生：將兩個(gè)不同的電阻通以相同的電流（可以串聯(lián)），比較兩個(gè)電阻在相同的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量。
師：如何用實(shí)驗(yàn)研究熱量與電流的關(guān)系？
生；將兩個(gè)相同的電阻通以不同的電流（可以并聯(lián)），比較兩個(gè)電阻在相同的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量。
師：如何用實(shí)驗(yàn)研究熱量與時(shí)間的關(guān)系？
生：選擇任意一個(gè)電阻，不斷通電，觀察溫度是否隨通電時(shí)間不斷升高。
師：綜合大家的意見，我們要做三次實(shí)驗(yàn)，花的時(shí)間太長。為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間，能否將上述三次實(shí)驗(yàn)合并為一次實(shí)驗(yàn)？看哪個(gè)小組最先設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路。
（學(xué)生小組討論，畫出初步的實(shí)驗(yàn)電路圖，不一定每個(gè)小組都對，教師用投影儀展示某組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖，并請?jiān)摻M代表講述設(shè)計(jì)思路）
生：
（用多媒體教學(xué)平臺(tái)展示探究過程中的問題流程圖，如右圖所示。教師結(jié)合該圖，小結(jié)一下同學(xué)們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，并統(tǒng)一認(rèn)識(shí)和完善實(shí)驗(yàn)電路）
【點(diǎn)評】通過上述引導(dǎo)和展示圖例，教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)分解問題和合并問題，學(xué)會(huì)逐步解決問題的`方法，提高解決問題的能力。另外也提倡了開放性思維、多種解決方案。
師：請同學(xué)們按照上述我們設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案開始實(shí)驗(yàn)。
說明：學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作并記錄有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，教師隨時(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）
實(shí)驗(yàn)記錄：煤油的初溫：T0=____。
煤油的末溫：T1=____，T2=____，T3=____（三個(gè)末溫應(yīng)為同時(shí)的溫度）。
（教師巡視各個(gè)小組，有選擇地將某個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用投影儀展示出來，并請?jiān)摻M同學(xué)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成下表內(nèi)容）
師：其它小組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)雖然與這不同，但都與這個(gè)數(shù)據(jù)差不多，可以看出其中的規(guī)律。哪個(gè)同學(xué)說一下，你從這數(shù)據(jù)中看出了什么？（數(shù)據(jù)分析，歸納總結(jié)）
生：（學(xué)生可能說不準(zhǔn)確，但大體的意思肯定能說得出來）。
師：××同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)規(guī)律，我們不妨把這個(gè)規(guī)律稱為定律。大家鼓掌祝賀他。其實(shí)這個(gè)定律早在很多年前，物理學(xué)家焦耳就是按照剛才大家的研究方法，實(shí)驗(yàn)研究了很多年才得出的，因此這個(gè)定律也叫焦耳定律。
（教師用教學(xué)平臺(tái)投影焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位等）
說明：在現(xiàn)實(shí)中學(xué)實(shí)驗(yàn)條件下，該實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻贸鲚^準(zhǔn)確的數(shù)量關(guān)系。
【點(diǎn)評】開展成功與激勵(lì)教育，另外強(qiáng)調(diào)了我們的研究方法與物理學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的方法一樣，潛意識(shí)地使學(xué)生認(rèn)同科學(xué)探究的方法。
師：有的同學(xué)會(huì)問：我們一節(jié)課就能把這個(gè)規(guī)律研究出來，而焦耳要用好多年才能研究出來，是不是他有點(diǎn)問題？這里面有幾個(gè)方面的問題：
第一：那時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件不夠好；
第二：缺少必要的指導(dǎo)老師，因?yàn)樵谒皼]有任何人研究和知道這個(gè)問題；
第三：缺少與其他科學(xué)家的合作與交流，基本上是一個(gè)人關(guān)門在家研究，要走很多彎路。而我們有老師指導(dǎo)和小組交流合作，集體的智慧是無窮的；
第四：很重要的一點(diǎn)就是實(shí)驗(yàn)要精確，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)沒有什么誤差，誤差大了就得重新做，不然就不叫規(guī)律了。焦耳就是在實(shí)驗(yàn)條件簡陋的情況下，重復(fù)實(shí)驗(yàn)了幾千次，直至實(shí)驗(yàn)很精確了才得出了焦耳定律。
師：請問你們哪個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)沒有什么誤差？
生：有較大誤差。
【點(diǎn)評】通過對焦耳的故事介紹，對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)精神和實(shí)事求是精神的教育，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)獻(xiàn)身精神，激勵(lì)學(xué)生勤奮學(xué)習(xí)。同時(shí)也告訴了學(xué)生在科學(xué)研究中合作與交流的重要，還為下面的評估作了鋪墊。
師：能不能找一找誤差的原因和改進(jìn)的辦法？（對實(shí)驗(yàn)探究的評估）
生：（學(xué)生討論后發(fā)言）有熱量的散失，試管外面包隔熱材料。
生：有可能這電阻絲的電阻不準(zhǔn)確，可換用阻值準(zhǔn)確的電阻絲。
生：溫度計(jì)讀數(shù)不同時(shí)，盡量同時(shí)讀數(shù)。
生：三支試管中的煤油質(zhì)量有誤差，最好用天平準(zhǔn)確測量。
生：溫度計(jì)本身不標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)事先選擇標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)溫度計(jì)。
生：
師：同學(xué)們分析得很好！從這里也可以告訴我們以后進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究時(shí)，不僅要做好誤差分析，更應(yīng)該在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)操作中時(shí)刻考慮到怎樣才能減小實(shí)驗(yàn)誤差，這樣才能更好地得出規(guī)律出來。
【點(diǎn)評】評估過程也是對學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練的過程，同時(shí)也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到評估的重要性。
（三）自學(xué)訓(xùn)練
學(xué)生自己閱讀課本上的例題，借此訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力。
【點(diǎn)評】該例題不難，課本上解題過程很清楚，學(xué)生自己看得懂。學(xué)生自己能學(xué)的東西要放手讓學(xué)生自己去獲取，沒有必要加進(jìn)教師這一中間環(huán)節(jié)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的自己學(xué)習(xí)的能力。
（四）交流與思考
用投影儀將下面問題投影出來，請同學(xué)們互相交流看法。
1、焦耳定律中有這樣一句話：“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的電阻成正比”，小李想：如果要電爐在一定時(shí)間里多放出熱量，應(yīng)當(dāng)增大電阻絲的電阻。他的想法對嗎?為什么？
2、電風(fēng)扇通電會(huì)發(fā)熱，這些熱量是人們希望得到的嗎？電風(fēng)扇的能量轉(zhuǎn)化形式怎樣？能否想點(diǎn)辦法減少電風(fēng)扇的能量散失？
【點(diǎn)評】第一題是檢查學(xué)生對焦耳定律和科學(xué)比較方法的理解，第二題是回應(yīng)開頭，并且讓學(xué)生思考電熱與電功的區(qū)別。
（五）小結(jié)及布置作業(yè)
用投影儀將教學(xué)流程圖投射出來，結(jié)合該圖重點(diǎn)小結(jié)一下上述科學(xué)探究的步驟和方法。
【點(diǎn)評】每節(jié)課都這樣，同學(xué)們就逐漸掌握了科學(xué)探究的步驟和方法，潛移默化地學(xué)會(huì)了科學(xué)探究。
布置作業(yè)：將上述思考題作為作業(yè)，做在作業(yè)本上，待老師閱后保存在自己的學(xué)習(xí)檔案袋里。
【點(diǎn)評】學(xué)生的作業(yè)不能總是算過來算過去，經(jīng)常給學(xué)生布置一些文字型和開放型作業(yè)可以更全面促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。同時(shí)，利用所學(xué)的科學(xué)知識(shí)與社會(huì)、生活相聯(lián)系，用科學(xué)知識(shí)去解釋現(xiàn)象，在日常生活中找到所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
焦耳定律教案 篇6
【教材分析】
焦耳定律是九年級物理第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，是本章的重點(diǎn)，是初中物理學(xué)習(xí)的重要任務(wù)之一，是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)。教材在電功、電功率之后安排焦耳定律，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，本節(jié)由“電流的熱效應(yīng)、焦耳定律和電熱的利用與防止”三部分組成，研究電熱與電阻、電流、通電時(shí)間的定性關(guān)系，焦耳定律的理解及應(yīng)用既是教學(xué)重點(diǎn)又是教學(xué)難點(diǎn)。教學(xué)中，做好實(shí)驗(yàn)及分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是關(guān)鍵。
同時(shí)，考慮到教學(xué)過程中實(shí)驗(yàn)時(shí)的不確定因素導(dǎo)致難于掌控時(shí)間和教學(xué)內(nèi)容太多，我把本節(jié)內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)為2課時(shí)，第1課時(shí)內(nèi)容：電流的熱效應(yīng)和焦耳定律。本節(jié)課的設(shè)計(jì)體現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會(huì)的基本理念，注重科學(xué)的探究，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣。
一、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1.能通過實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。
2.能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出電熱的大小與電流、電阻和通電時(shí)間有關(guān)，知道焦耳定律；
3.會(huì)用焦耳定律解決實(shí)際問題和進(jìn)行簡單計(jì)算。
（二）過程與方法
體驗(yàn)科學(xué)探究過程，了解控制變量的物理方法，提高實(shí)驗(yàn)探究能力和思維能力。
（三）情感態(tài)度和價(jià)值觀
通過對焦耳生平的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)熱愛科學(xué)、勇于克服困難的信念。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)研究電熱與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，并確定研究方法及實(shí)驗(yàn)操作中各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)注意的問題。
難點(diǎn)：對焦耳定律的理解及焦耳定律在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
三、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)探究法、討論法
四、教學(xué)資源準(zhǔn)備
多媒體課件 、焦耳定律演示器、電流表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器等。
五、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
激趣
引入
新課
生活中的小故事：小東乘著媽媽外出時(shí)不做作業(yè)而偷偷看電視，媽媽回來前才關(guān)掉電視假裝做作業(yè)。然而這些被聰明的媽媽發(fā)現(xiàn)了，你們知道媽媽是怎樣知道小東在家偷看電視的嗎？
生活中，還有哪些用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生？舉例說明。
討論回答
交流說出常見用電器工作有熱產(chǎn)生的實(shí)例。
創(chuàng)造課堂情景，激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。
聯(lián)系實(shí)際，引入新課。
主題
合作
學(xué)習(xí)
一、電流的熱效應(yīng)
投影：電烤箱、電熨斗電飯鍋、電爐絲、電烙鐵、電熱水器……
這些用電器工作時(shí)有什么共同特點(diǎn)？
歸納并板書：一、電流的熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
思考：導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不熱？說明什么？
提出問題：
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？
【研究】電熱大小的影響因素
1.猜想：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與______有關(guān)。
你能結(jié)合實(shí)例說出這三個(gè)因素對電熱的影響嗎？
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
展示實(shí)驗(yàn)裝置：
討論：
1.當(dāng)大家猜想電熱與多個(gè)因素有關(guān)，實(shí)驗(yàn)研究時(shí)應(yīng)用什么方法去研究？
2.實(shí)驗(yàn)時(shí)怎樣來反映和比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？
（提示：左右兩透明密閉容器中裝有等質(zhì)量的空氣）
演示實(shí)驗(yàn)（一）研究電熱與電阻大小的關(guān)系
展示實(shí)驗(yàn)裝置1：
觀察本實(shí)驗(yàn)裝置，討論：
1.應(yīng)控制哪幾因素相同？
2.兩電阻為什么要串聯(lián)？
電路接通，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察U形管中液柱的上升情況。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得到什么結(jié)論？
演示實(shí)驗(yàn)<二>：研究電熱與電流大小的關(guān)系
展示裝置2：
觀察本實(shí)驗(yàn)裝置，討論：
1.應(yīng)控制哪幾因素相同？
2.右邊電阻上為什么要再并聯(lián)一個(gè)電阻？
電路接通，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察U形管中液柱的上升情況。
分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以得到什么結(jié)論？
對于某一個(gè)電阻，在電流和電阻相同的情況下，通電時(shí)間越長，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。這個(gè)結(jié)論可以通過剛才的實(shí)驗(yàn)中看出來，某一個(gè)電阻通電時(shí)間越長，液柱上升越高，說明放出熱量越多。
3、分析論證，得出結(jié)論
對以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。
總結(jié)：
這些用電器工作時(shí)都是把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。
（得出電流的熱效應(yīng)的概念）
提出問題
結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行猜想:
電流、電壓、電阻、通電時(shí)間……
舉例證明猜想的合理性。
學(xué)討論得出：
1.控制變量法
2.通過空氣受熱膨脹程度，觀察產(chǎn)生熱量的多少;
實(shí)驗(yàn)中，通過觀察兩個(gè)U形管中染色水柱液面高度的變化來判斷產(chǎn)生熱量的多少。
觀察裝置討論得出：
1.實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制電路中的電流和通電時(shí)間相同，改變電阻。
2.電阻串聯(lián)，可以使流過兩個(gè)電阻的電流和通電時(shí)間相同。
觀察記錄現(xiàn)象
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。
學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)裝置討論得出：
1.實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制電阻和通電時(shí)間相等，改變電流。
2.使右邊容器中的電阻絲中的電流與左邊容器中的電阻絲不等（左邊電流大于右邊電流）。
觀察記錄現(xiàn)象
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。
總結(jié)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)：
電流通過電阻產(chǎn)生熱量的多少與電流、電阻和通電時(shí)間都有關(guān)，電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長，這個(gè)電阻產(chǎn)生熱量越多。
培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)問題的能力。
由生活現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問題的能力。
培養(yǎng)學(xué)生合理猜想，并分析猜想的合理性。學(xué)會(huì)排除不合理猜想。
培養(yǎng)學(xué)生利用控制變量的方法來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
培養(yǎng)學(xué)生利用轉(zhuǎn)換法把不易觀察的量轉(zhuǎn)換為易觀察的現(xiàn)象。
通過分析實(shí)驗(yàn)裝置的合理性來培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。
會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論，利用控制變量法準(zhǔn)確的描述結(jié)論。
培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)、描述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。
培養(yǎng)學(xué)生綜合分析歸納的能力。
二、焦耳定律
介紹科學(xué)家焦耳：
英國科學(xué)家做了大量實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律。
【自學(xué)討論】焦耳定律的有關(guān)內(nèi)容
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時(shí)間成正。（板書）
如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時(shí)間用t表示，則焦耳定律為 Q=I 2Rt。（板書）
強(qiáng)調(diào)：電流對電熱大小的影響更顯著。
[理論推導(dǎo)焦耳定律]
當(dāng)電流做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)： Q = W
由于 W =UIt，U=IR 得
Q =W =I 2Rt
（板書）
【電功與電熱的關(guān)系】
請比較電爐與電風(fēng)扇的的工作特點(diǎn)（課件出示）
電功與電熱的聯(lián)系與區(qū)別
1.純電阻電路中Q =W
2.非純電阻電路中Q<W
電熱Q=I 2Rt
了解焦耳在電熱上的成就
了解焦耳定律的內(nèi)容，記住公式和單位。
討論比較：
1.電爐工作時(shí)把電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
2.不是的，電吹風(fēng)工作時(shí)把一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還有一部分轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。它不是一個(gè)純電阻。電功大于電熱
培養(yǎng)學(xué)生的人文精神、學(xué)習(xí)科學(xué)家的實(shí)事求是的精神。
培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)、交流的能力。
加強(qiáng)知識(shí)的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生比較分析、系統(tǒng)學(xué)習(xí)的能力。
【利用焦耳定律解決問題】
1.討論：電爐通過導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅而導(dǎo)線并不很熱？
2.例題：一根60?的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？
交流訂正、強(qiáng)調(diào): 公式的書寫
及單位的統(tǒng)一。
討論：
電線與電爐絲串聯(lián)，電流相等，根據(jù)焦耳定律，導(dǎo)線的電阻比電爐絲小得多，相同時(shí)間內(nèi)放出熱量也少。
學(xué)生計(jì)算（一同學(xué)上臺(tái)板演）
討論、補(bǔ)充訂正
培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力、合作學(xué)習(xí)和交往能力。
培養(yǎng)學(xué)生利用公式解決實(shí)際問題的能力，進(jìn)一步熟悉公式。
小結(jié)
知識(shí)梳理：
這節(jié)課你學(xué)到了什么知識(shí)？
1.電流的熱效應(yīng)
電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？
2.焦耳定律：Q=I 2Rt
梳理本節(jié)課知識(shí)內(nèi)容，形成知識(shí)體系。
利用問題引領(lǐng)的方法培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力。
過關(guān)檢測
1.某導(dǎo)體的電阻是2Ω，通過2А 的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？
2.標(biāo)有“220V 40W”電熱器安裝在220V的電路中，工作 100s后，所消耗的電能是 J，通過電熱器的電流是 A，產(chǎn)生的熱量是 J。
解答
討論、交流
鞏固提高
課后作業(yè)
1.課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第2、3、4小題；
2.思考：課本101頁 “想想議議”，下節(jié)課交流；
3.查閱生活中“電熱的利用和防止”。
學(xué)生按要求完成作業(yè)，查閱生活實(shí)際問題。
鞏固本課學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時(shí)增加課作業(yè)，使物理走向社會(huì)、走向生活。
六、板書設(shè)計(jì)
第4節(jié) 焦耳定律
一、電流的熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
電熱大小的影響因素：電流 I
電阻 R
通電時(shí)間 t
二、焦耳定律
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電阻成正比，跟通電時(shí)間成正。
公式：Q=I 2Rt
焦耳定律教案 篇7
知識(shí)目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng)。
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用。
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法。
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，勇于克服困難的信念。
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會(huì)的一些科學(xué)研究的方法，避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難。在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服。同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識(shí)。
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵。
教法建議
本節(jié)課題主題突出，就是研究電熱問題。可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手，可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn)。然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn)。
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解，可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解。推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代。定律內(nèi)容清楚后，反過來解決課本中在課前的問題。
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問：
(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？
(2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺？為什么？
學(xué)生回答：發(fā)燙。是電流的熱效應(yīng)。
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn)：
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會(huì)上升，電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升得越高。觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量。
2、三種情況：
第一次實(shí)驗(yàn)：兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時(shí)間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高。表明：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
第二次實(shí)驗(yàn)：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，加大電流，重做實(shí)驗(yàn)，讓通電的時(shí)間與前次相同，兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
第三次實(shí)驗(yàn)：如果加長通電的時(shí)間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。
（2）焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比。跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。
焦耳定律可以用下面的公式
表示：Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時(shí)間t的。單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）。
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量。
解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時(shí)，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量。那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的'功W，即Q=W. W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt，
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。
在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。
在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。
探究活動(dòng)
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動(dòng)方式】
1.提出問題
2.實(shí)驗(yàn)觀察
3.討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1.實(shí)驗(yàn)器材：干電池四節(jié)，玻璃棒，若干電阻絲，蠟燭，火柴棒.
2.制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數(shù)比例為1∶8，兩線圈相距5cm左右，然后在這兩個(gè)線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包住.點(diǎn)著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線圈上。
3.實(shí)驗(yàn)步驟
（1）用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電，可看到匝數(shù)多的線圈（電阻大）上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈（電阻小）上的火柴桿先掉.這就表明：在電流強(qiáng)度和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量就越多.
（2）經(jīng)過較長時(shí)間后，匝數(shù)少的線圈（電阻小）上的火柴桿也會(huì)掉下來.這就說明：通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
（3）用四節(jié)電池（增大電源電壓）重做上述實(shí)驗(yàn)，可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來.在線圈的溫度不太高時(shí)，可認(rèn)為總電阻不變，電壓增大時(shí)，通過它們的電流增大.這就表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
焦耳定律教案 篇8
1.教學(xué)目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng)。
2.知道焦耳定律。
3.知道利用和防止電熱的場合和方法。
2.教學(xué)重點(diǎn)/難點(diǎn)
通過實(shí)驗(yàn)探究電流熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)。
3.教學(xué)用具
4.標(biāo)簽
教學(xué)過程
一、引入新課
播放視頻：電爐燒水電熱取暖器電熨斗
［師］這些用電器工作時(shí)有一個(gè)什么共同特點(diǎn)？
［生］都要消耗電能。
［生］都會(huì)產(chǎn)生熱。
［師］同學(xué)們根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，一定能舉出許多電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱的例子
這種現(xiàn)象這叫電流的熱效應(yīng).
板書：電流的熱效應(yīng)
［師］在前面課程小燈泡的發(fā)光實(shí)驗(yàn)中，同學(xué)們曾有意地去觸摸過小燈泡，感覺小燈泡（同學(xué)們一起說）熱.有沒有同學(xué)觸摸過導(dǎo)線，如小燈泡連接的導(dǎo)線熱不熱. ［生］我摸過，沒感覺到熱.
［生］我也在家里摸過做飯的電飯鍋，飯都熟了，導(dǎo)線也沒感覺到熱.
［師］同學(xué)們有沒有考慮過這樣的問題：導(dǎo)線和用電器中流過的電流相同嗎？
［生］相同.
［師］導(dǎo)線和用電器中流過了相同的電流，用電器發(fā)熱而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，這是為什么？今天同學(xué)們就來一起探討電流經(jīng)過用電器時(shí)產(chǎn)生的熱量與什么有關(guān).
二、進(jìn)行新課
電流的熱效應(yīng)
［想想做做］方法一：
［師］剛才我們已經(jīng)知道了，電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系了，那跟電流有什么關(guān)系呢？同學(xué)們能否設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證呢？
［生］討論后得到實(shí)驗(yàn)方案
［強(qiáng)調(diào)］控制變量的重要。
［演示］P49演示實(shí)驗(yàn)
［師］這個(gè)實(shí)驗(yàn)又說明了什么問題呢？
［生］在通電時(shí)間一定、電阻相同的情況下，通過電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。 ［師］ 同學(xué)們再來思考一下，電流的熱效應(yīng)還跟什么因素有關(guān)？
［生］時(shí)間，比如電視機(jī)通電越久，機(jī)身就越熱。
［師］剛才我們從第一個(gè)實(shí)驗(yàn)也可以看到，銅絲或鎳鉻合金通電時(shí)間越久，煤油的溫度升高得越多，說明產(chǎn)生的熱量也越多。
焦耳定律
［師］從剛才的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)我們知道了電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟導(dǎo)體的電阻、電流和通電時(shí)間都有關(guān)系。其實(shí)早在1840年英國物理學(xué)家焦耳就精確地確定了它們的關(guān)系，得到了焦耳定律。
（學(xué)生閱讀焦耳定律的內(nèi)容）
板書：Q=I2Rt
Q——熱量——焦耳（J）.
I——電流——安培（A）
R——電阻——?dú)W姆(Ω)
t——時(shí)間——秒(s)
引導(dǎo)學(xué)生利用電功率的表達(dá)式P=IU和歐姆定律推導(dǎo)出焦耳定律。
［強(qiáng)調(diào)］在說到兩個(gè)物理量“成正比”“成反比”的時(shí)候，一定要注意條件：關(guān)系式中其他物理量的大小不變.
［投影］
例題：某導(dǎo)體的電阻是2 Ω，通過2 A的電流時(shí)，在1min內(nèi)產(chǎn)生多少熱量？
（教師引導(dǎo)學(xué)生分析、演算、要求一名學(xué)生板演）
解：由題知：R=2 Ω I=2 At=1min=60s
Q=I2Rt =（2 A）2×2 Ω×60s =480J
（同學(xué)們在演算過程中，教師要提醒大家注意：代入計(jì)算的時(shí)候，要將電流的單位“A”一起平方 ，同時(shí)要注意單位的統(tǒng)一。）
［師］我們通過實(shí)驗(yàn)、觀察、利用公式推導(dǎo)得出了電流熱效應(yīng)跟什么因素有滾.同學(xué)們現(xiàn)在能不能回答本節(jié)開始時(shí)的問題？
［生］導(dǎo)線和用電器（電爐或電飯鍋或電燈）中通過的電流相同，但是導(dǎo)線的電阻較小，而那些電器的電阻較大，所以，那些電器發(fā)熱，而導(dǎo)線幾乎感覺不到熱.
［師］生活中有些電熱我們要利用，有些電熱我們是要防止的.
三.電熱的利用和防止
［師］關(guān)于電熱的利用，同學(xué)們已經(jīng)了解了許多，比如…
［生］電烙鐵、電熨斗、電飯鍋、電烤爐、電爐…
［師］同學(xué)們舉出的都是利用電來加熱的設(shè)備，都是常見的電熱器.
出示電爐（可用投影儀投影放大）
［師］電熱器的主要部分是發(fā)熱體.同學(xué)們觀察電爐由什么組成？
［生］主要是爐絲即電阻絲.
［生］還必須有爐盤，電爐盤是絕緣材料做成的.
［師］從實(shí)際考慮，電爐絲應(yīng)該有什么要求？
［生］電爐就是要靠電爐絲發(fā)熱的，所以爐絲的電阻應(yīng)該很大.
［生］爐絲還應(yīng)有較高的熔點(diǎn)，這樣它在發(fā)熱時(shí)才不容易燒斷.
［師］同學(xué)們以電爐為例說明發(fā)熱體是什么做的？
［生］發(fā)熱體是由電阻（率）大，熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上做成的.
（播放視頻：電熨斗開殼看電熱體或出示“熱得快”、電飯鍋等電熱器，并能將電飯鍋、電熨斗的發(fā)熱板取出讓學(xué)生觀察，向?qū)W生說明，其他的電熱器也都需要用電阻大、熔點(diǎn)高的金屬導(dǎo)體作為發(fā)熱體）
［師］我們了解了電熱器，大家能不能說說使用電熱有什么好處？
［生］電熱清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染.
［生］熱效率高，使用方便.
［生］能方便地調(diào)節(jié)，如控制溫度，操作簡單.
［生］…
［師］同學(xué)們知道了利用電熱的好處.但有些時(shí)候，有些地方的`電熱我們是不需要的，還要設(shè)法防止.有關(guān)的內(nèi)容，大家了解的有哪些呢？
［生］電機(jī)使用過程中會(huì)發(fā)熱，如果連續(xù)使用時(shí)間過長，還會(huì)燒壞電機(jī).
［生］有些導(dǎo)體上的絕緣材料會(huì)因溫度過高，使絕緣材料迅速老化，甚至燒壞. ［生］電視機(jī)開的時(shí)間長了會(huì)發(fā)熱.電視機(jī)后蓋上有許多孔，就是為了能通風(fēng)散熱. ［生］電腦中還裝有風(fēng)扇，也是為了散熱，減少電熱的危害.
［生］老師用的投影儀上也裝有小風(fēng)扇，也是為了快點(diǎn)散熱.
［生］農(nóng)村抽水、磨面用的電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作一段時(shí)間后要休息一會(huì)，等涼了再用，是為了防止電熱可能造成的危害.
播放視頻：電動(dòng)機(jī)散熱窗或錄音機(jī)散熱窗，加深學(xué)生印象。
［師］同學(xué)們對電熱的危害及防止了解的還真不少.老師這兒有一份電器的說明書，請大家仔細(xì)閱讀，并分析說明其中的道理.
［投影］
教師引導(dǎo)學(xué)生著重注意以下內(nèi)容：將電器置于通風(fēng)良好處；勿使電器淋雨或受潮，長期不用的電器隔一段時(shí)間應(yīng)該通電一次.
［生］電器工作時(shí)，置于通風(fēng)良好的地方，是為了能使電器更好地散熱、防止電熱產(chǎn)生的危害.
［生］電器淋雨或潮濕會(huì)降低絕緣性能，使電路工作失常，影響用電器的使用.長期不用的電器隔一段時(shí)間要通電，是為了利用電熱來驅(qū)潮，是電熱的利用.
［師］同學(xué)們分析得很好，大家一起來小結(jié)本節(jié)內(nèi)容.
焦耳定律教案 篇9
教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)目標(biāo)
1.知道電流的熱效應(yīng).
2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用.
能力目標(biāo)
知道科學(xué)研究方法常用的方法等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用方法.
情感目標(biāo)
通過對焦耳生平的介紹培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)，勇于克服困難的信念.
教學(xué)建議
教材分析
教材從實(shí)驗(yàn)出發(fā)定性研究了電熱與電流、電阻和時(shí)間的關(guān)系，這樣做的好處是體現(xiàn)物理研究問題的方法，在實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生能更好地體會(huì)的一些科學(xué)研究的方法，避免了一開始就從理論上推導(dǎo)給學(xué)生造成理解的困難和對純電阻電路的理解的困難.在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上再去推導(dǎo)學(xué)生更信服.同時(shí)啟發(fā)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩方面學(xué)習(xí)物理知識(shí).
做好實(shí)驗(yàn)是本節(jié)課的關(guān)鍵.
教法建議
本節(jié)課題主題突出，就是研究電熱問題.可以從電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量入手，可以舉例也可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)親身體驗(yàn).然后進(jìn)入定性實(shí)驗(yàn).
對焦耳定律內(nèi)容的講解應(yīng)注意學(xué)生對電流平方成正比不易理解，可以通過一些簡單的數(shù)據(jù)幫助他們理解.推導(dǎo)中應(yīng)注意條件的交代.定律內(nèi)容清楚后，反過來解決課本中在課前的問題.
教學(xué)設(shè)計(jì)方案
提問：
(1)燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？
(2)電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺？為什么？
學(xué)生回答：發(fā)燙.是電流的熱效應(yīng).
引入新課
(1)演示實(shí)驗(yàn)：
1、介紹如圖9-7的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各裝一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的電阻比乙瓶中的大，串聯(lián)起來，通電后電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量使煤油的溫度升高，體積膨脹，煤油在玻璃管里會(huì)上升，電流產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升得越高.觀察煤油在玻璃管里上升的情況，就可以比較電流產(chǎn)生的熱量.
2、三種情況：
第一次實(shí)驗(yàn)：兩個(gè)電阻串聯(lián)它們的電流相等，加熱的時(shí)間相同，甲瓶相對乙瓶中的電阻較大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
第二次實(shí)驗(yàn)：在兩玻璃管中的液柱降回來的高度后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，加大電流，重做實(shí)驗(yàn)，讓通電的時(shí)間與前次相同，兩次實(shí)驗(yàn)比較甲瓶前后兩次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
第三次實(shí)驗(yàn)：如果加長通電的時(shí)間，瓶中煤油上升越高，表明：通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
（2）焦耳定律
英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的`二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比.跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律.
焦耳定律可以用下面的公式
表示：Q=I2Rt
公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆(Ω)，通過的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）.
例題一根60Ω的電阻絲接在36V的電流上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.
解：I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過導(dǎo)體時(shí)，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產(chǎn)生熱量.那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt，
(3)總結(jié)
在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.
在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
探究活動(dòng)
【課題】“焦耳定律”的演示
【組織形式】學(xué)生分組或教師演示
【活動(dòng)方式】
1.提出問題
2.實(shí)驗(yàn)觀察
3.討論分析
【實(shí)驗(yàn)方案示例】
1.實(shí)驗(yàn)器材：干電池四節(jié)，玻璃棒，若干電阻絲，蠟燭，火柴棒.
2.制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端，繞線匝數(shù)比例為1∶8，兩線圈相距5cm左右，然后在這兩個(gè)線圈上滴上同樣多的蠟，使線圈被蠟均勻地包住.點(diǎn)著火柴立即吹滅，靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個(gè)線圈上，如圖1所示.
圖1
3.實(shí)驗(yàn)步驟
（1）用兩節(jié)干電池給玻璃棒上的電阻絲通電，可看到匝數(shù)多的線圈（電阻大）上的火柴桿比匝數(shù)少的線圈（電阻小）上的火柴桿先掉.這就表明：在電流強(qiáng)度和通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量就越多.
（2）經(jīng)過較長時(shí)間后，匝數(shù)少的線圈（電阻小）上的火柴桿也會(huì)掉下來.這就說明：通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多.
（3）用四節(jié)電池（增大電源電壓）重做上述實(shí)驗(yàn)，可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來.在線圈的溫度不太高時(shí)，可認(rèn)為總電阻不變，電壓增大時(shí)，通過它們的電流增大.這就表明：電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.
焦耳定律教案 篇10
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電能和熱能轉(zhuǎn)換中的體現(xiàn)，本節(jié)在電學(xué)中是重要的概念之一。
二、教學(xué)目標(biāo)
（一）知識(shí)與技能
1、理解電功的概念，知道電功是指電場力對自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
2、理解電功率的概念和公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
（二）過程與方法
通過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過電能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化和守恒，進(jìn)一步滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】
電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】
電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
四、學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)好這節(jié)知識(shí)是非常必要的，
A.重點(diǎn)：
理解電功和電功率和焦耳定律。
B.難點(diǎn)：
幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)電流做功和電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量之間的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)，防止學(xué)生亂套用公式。
C.關(guān)鍵：
本節(jié)的教學(xué)關(guān)鍵是做好通電導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。在得出了焦耳定律以后介紹焦耳定律公式及其在生活、生產(chǎn)上的應(yīng)用
五、教學(xué)方法
等效法、類比法、比較法、實(shí)驗(yàn)法
六、課前準(zhǔn)備
燈泡（36 V，18 W）、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、投影片、玩具小電機(jī)
七、教學(xué)過程
（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
（二）情景引入、展示目標(biāo)
教師：用電器通電后，可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，請同學(xué)們列舉生活中常用的用電器，并說明其能量的轉(zhuǎn)化情況。
學(xué)生：
（1）電燈把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能；
（2）電爐把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能；
（3）電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能；
（4）電解槽把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。
教師：用電器把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程，就是電流做功的過程。電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢？本節(jié)課我們學(xué)習(xí)關(guān)于電功和電功率的知識(shí)。
（三）合作探究、精講點(diǎn)播
1、電功和電功率
教師：請同學(xué)們思考下列問題
（1）電場力的功的定義式是什么?
（2）電流的定義式是什么?
學(xué)生：
（1）電場力的功的定義式W=qU
（2）電流的定義式I=q t
教師：投影教材圖2.5-1（如圖所示）
如圖所示，一段電路兩端的電壓為U，由于這段電路兩端有電勢差，電路中就有電場存在，電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流I，在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?
學(xué)生：在時(shí)間t內(nèi)，通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。
教師：這相當(dāng)于在時(shí)間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過程中，電場力做了多少功？
學(xué)生：在這一過程中，電場力做的功W=qU=IUt
教師：在這段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱電功。 電功：
（1）定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做的功，簡稱電功.
（2）定義式：W=UIT
教師：電功的定義式用語言如何表述？
學(xué)生：電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U，電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積。
教師：請同學(xué)們說出電功的單位有哪些？
學(xué)生：
（1）在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J.
（2）電功的常用單位有：千瓦時(shí)，俗稱“度”，符號是kW·h.
教師：1 kW·h的物理意義是什么？1 kW·h等于多少焦？
學(xué)生：1 kW·h表示功率為1 kW的用電器正常工作1 h所消耗的電能。
1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
說明：使用電功的定義式計(jì)算時(shí)，要注意電壓U的單位用V，電流I的單位用A，通電時(shí)間t的單位用s，求出的電功W的單位就是J。
教師：在相同的時(shí)間里，電流通過不同用電器所做的功一般不同。例如，在相同時(shí)間里，
電流通過電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)所做的功要顯著大于通過電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)所做的功。電流做功不僅有多少，而且還有快慢，為了描述電流做功的快慢，引入電功率的概念。
（1）定義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。
（2）定義式：P=W=IU t
（3）單位：瓦（W）、千瓦（kW）
［說明］電流做功的“快慢”與電流做功的“多少”不同。電流做功快，但做功不一定多；電流做功慢，但做功不一定少。
教師：在力學(xué)中我們講功率時(shí)有平均功率和瞬時(shí)功率之分，電功率有無平均功率和瞬時(shí)功率之分呢？
學(xué)生分組討論。
師生共同總結(jié)：
（1）利用P=W計(jì)算出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。 t
（2）利用P=IU計(jì)算時(shí)，若U是某一時(shí)刻的電壓，I是這一時(shí)刻的電流，則P=IU就是該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。
教師：為什么課本沒提這一點(diǎn)呢？
學(xué)生討論，教師啟發(fā)、引導(dǎo)：
這一章我們研究的是恒定電流，用電器的構(gòu)造一定，通過的電流為恒定電流，則用電器兩端的電壓必是定值，所以U和I的乘積P不隨時(shí)間變化，也就是說瞬時(shí)功率與平均功率總是相等的，故沒有必要分什么平均功率和瞬時(shí)功率了。
［說明］利用電功率的公式P=IU計(jì)算時(shí)，電壓U的單位用V，電流I的單位用A，電功率P的單位就是W。
2、焦耳定律
教師：電流做功，消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能與電路中的電學(xué)元件有關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，于是導(dǎo)體發(fā)熱。 .......
設(shè)在一段電路中只有純電阻元件，其電阻為R，通過的電流為I，試計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量Q。
學(xué)生：求解產(chǎn)生的熱量Q。
解：據(jù)歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓U=IR
在時(shí)間t內(nèi)電場力對電阻元件所做的功為W=IUt=I2Rt
由于電路中只有純電阻元件，故電流所做的功W等于電熱Q。
產(chǎn)生的熱量為
Q=I2Rt
教師指出：這個(gè)關(guān)系最初是物理學(xué)家焦耳用實(shí)驗(yàn)得到的，叫焦耳定律，同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了。
學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)熱功率的定義、定義式及單位。
熱功率：
（1）定義：單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。
（2）定義式：P熱=Q2=IR t
（3）單位：瓦（W）
［演示實(shí)驗(yàn)］研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
（投影）實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
取一個(gè)玩具小電機(jī)，其內(nèi)阻R=1.0 Ω，把它接在如圖所示的電路中。
（1）先夾住電動(dòng)機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)。調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為0.50 V，記下電流表的示數(shù)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。
（2）再松開夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0 V（此電壓為小電機(jī)的額定電壓），記下電流表的示數(shù)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。
［實(shí)驗(yàn)結(jié)果］
（1）電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，U=0.50 V，I=0.50 A，
P電=UI=0.50×0.50 W=0.25 W
P熱=I2R=0.502×1.0 W=0.25 W
P電=P熱
（2）電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，U=2.0 V，I=0.40 A，
P電=UI=2.0×0.40 W=0.80 W
P熱=I2R=0.402×1.0 W=0.16 W
P電＞P熱
學(xué)生：分組討論上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
師生共同活動(dòng)：總結(jié)：
（1）電功率與熱功率的區(qū)別
電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓U和通過的電流I的乘積。
熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率，決定于通過這段電路的電流的平方I2和電阻R的乘積。
（2）電功率與熱功率的聯(lián)系
若在電路中只有電阻元件時(shí)，電功率與熱功率數(shù)值相等。即P熱=P電
教師指出：上述實(shí)驗(yàn)中，電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，小電機(jī)就相當(dāng)于純電阻。若電路中有電動(dòng)機(jī)或電解槽時(shí)，電路消耗的電功率絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能。
焦耳定律教案 篇11
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1、知道電流的熱效應(yīng)及影響電流熱效應(yīng)的因素。
2、理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運(yùn)用
二、過程與方法
知道等效替代法和控制變量法在本節(jié)實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用
三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過對視頻中實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生勤于動(dòng)手動(dòng)腦的好習(xí)慣
【教學(xué)重點(diǎn)】
電流的熱效應(yīng)跟電阻、電流和時(shí)間的關(guān)系的探究
【教學(xué)難點(diǎn)】
組織指導(dǎo)學(xué)生在探究過程中認(rèn)真觀察、分析，并得出正確的結(jié)論
【教具準(zhǔn)備】
實(shí)驗(yàn)視頻多媒體課件等
【新課引入】
教師出示一些用電器的圖片，讓學(xué)生觀察，并提出問題：
這些用電器都有什么共同的特點(diǎn)？
這節(jié)課我們就來研究一下電與熱的有關(guān)問題
【進(jìn)行新課】
電流的熱效應(yīng)
電熱的實(shí)質(zhì)是電能的轉(zhuǎn)化。電熱既是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，同時(shí)也是電流做功的過程。但是對不同的用電器來說，在消耗相同的電能的情況下，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少是不同的比如電爐子、電飯鍋、電烙鐵等用電器的主要作用就是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而供人們利用，此時(shí)在不考慮能量損耗的情況下可以近似認(rèn)為電能全部轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能；但是對于像電風(fēng)扇、電冰箱、電視機(jī)、洗衣機(jī)等用電器，它們的主要目的不是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而是轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，所以此時(shí)消耗的電能中，只有很少一部分電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，這時(shí)的熱效應(yīng)體現(xiàn)得不明顯。
知識(shí)點(diǎn)2焦耳定律Q＝I2Rt
1、探究電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)
（1）猜想：（教師引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)言）
生1：可能與電壓有關(guān)，因?yàn)殡妷涸酱螅姞t中產(chǎn)生的熱越多；
生2：可能與電阻有關(guān)，因?yàn)殡姞t絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱；
生3：可能跟電流有關(guān)，因?yàn)槌Ｂ犝f，電流大容易引發(fā)火災(zāi)
教師總結(jié)：電流、電壓和電阻三個(gè)量之間是有聯(lián)系的，明確了兩個(gè)量就可以再確定另外一個(gè)量，故我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):(采用控制變量的方法)
①如何控制電流一定時(shí)電阻的變化？
②如何控制電阻一定時(shí)電流的變化？
③如何比較電流產(chǎn)生熱量的多少？（轉(zhuǎn)換的思想）
師請同學(xué)們觀察通電的電爐和相連的導(dǎo)線
生：電阻絲很快地發(fā)紅，與之相連的導(dǎo)線卻不太熱
師：電阻絲與導(dǎo)線是怎樣連接的？請就此提出一個(gè)值得探究的課題——在電流相同時(shí)，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻有什么關(guān)系？
演示實(shí)驗(yàn)1：把兩個(gè)電阻不同的金屬絲串聯(lián)起來，放入裝有相同質(zhì)量煤油的兩個(gè)燒瓶中，通電，觀察燒瓶中的溫度計(jì)的示數(shù)、說明哪個(gè)燒瓶中產(chǎn)生的熱量多？可得出產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)？
分析結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多
演示實(shí)驗(yàn)2：用一個(gè)電阻來做，通過滑動(dòng)變阻器改變通過電阻的電流，觀察燒瓶中的溫度計(jì)的示數(shù)、得出什么結(jié)論？
分析結(jié)論：在電阻、通電時(shí)間相同的情況下，通過的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多
演示實(shí)驗(yàn)3：用一個(gè)電阻來做，通過相同的電流，改變通電的時(shí)間，觀察燒瓶中溫度計(jì)的示數(shù)、得出什么結(jié)論？
分析結(jié)論：在電阻、通過的電流相同的情況下，通電時(shí)間越長，產(chǎn)生的熱量越多
說明：探究電熱因素的方案較多，學(xué)生提到的，都可盡量鼓勵(lì)學(xué)生大膽地去探究
（3）怎樣理解實(shí)驗(yàn)所選器材的目的：
①實(shí)驗(yàn)時(shí)，選用的燒瓶要完全相同，里面所盛的煤油質(zhì)量也要相同，以使兩瓶中的煤油吸收不同的熱量時(shí)，升高不同的溫度
②瓶中阻值不同的電阻絲也可分別用鎳鉻合金絲和銅絲
③燒瓶中，為什么要裝煤油？
答：因?yàn)槊河偷谋葻崛菪。障嗤臒崃浚瑴囟茸兓黠@，從而使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，另外煤油不導(dǎo)電，還能防止漏電
④在實(shí)驗(yàn)中，為什么要將兩電阻絲串聯(lián)？
答：由于影響電熱大小的因素有多個(gè)，所以必須采用控制變量法，才能探究某一因素對電熱的具體影響、例如，探究電阻大小對電熱的影響時(shí)，必須控制電流和通電時(shí)間相同，當(dāng)兩電阻絲串聯(lián)時(shí)，可以絕對保證電流大小和通電時(shí)間相同
⑤由于實(shí)驗(yàn)中電流在導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量無法直接觀察，故采用轉(zhuǎn)化法，把放出熱量的多少轉(zhuǎn)化為能直接觀察的溫度變化的多少、通電后電流在電阻絲上產(chǎn)生的熱量越多，煤油上升的溫度越高，觀測溫度的變化情況，就可以定性比較電流產(chǎn)生熱量的多少了
（說明：當(dāng)然本實(shí)驗(yàn)還有很多轉(zhuǎn)化方案、例如，轉(zhuǎn)化為燒瓶中煤油受熱使煤油柱升高的高度；或轉(zhuǎn)化為密閉空氣受熱膨脹使U形管中紅色液柱出現(xiàn)高度差；或轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體上用蠟均勻黏住的火柴棒掉下的數(shù)目等、注意用心體會(huì)吧！）
2、焦耳定律
師英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比的結(jié)論，這與我們剛才得出的電熱與電流、電阻的關(guān)系是一致的，于是人們?yōu)榱擞涀∷堰@個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律
教師總結(jié)：運(yùn)用焦耳定律計(jì)算電熱時(shí)應(yīng)注意：
（1）焦耳定律公式Q=I2Rt,是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來，只要有電流通過導(dǎo)體，都可以用它來計(jì)算所產(chǎn)生的熱量
（2）公式中各物理量都是對同一段電路或同一導(dǎo)體而言的，也是對應(yīng)于同一狀態(tài)的
純電阻電路中利用、12.8郭彩霞焦耳定律求電熱
師像剛才接電爐的電路中，電流工作時(shí)將電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，這樣的電路叫純電阻電路、初中我們所研究的電路，大部分是純電阻電路，如電燈、電阻的電路、而電風(fēng)扇所在的電路，電流工作時(shí)，消耗的電能只有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這樣的電路為非純電阻電路
消耗的電能W與產(chǎn)生的電熱Q之間的關(guān)系：
（1）純電阻電路中，消耗的電能W等于產(chǎn)生的電熱Q；
（2）非純電阻電路中，消耗的電能W大于產(chǎn)生的電熱Q
師請大家看教材P101頁《想想議議》，分析討論
學(xué)生討論后回答
教師總結(jié)
額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多、因?yàn)闊襞莸碾娐肥羌冸娮桦娐罚杂蠶=W=Pt=、12、8郭彩霞焦耳定律，當(dāng)電壓一定時(shí)，電阻越小，相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多、而用焦耳定律比較兩個(gè)電阻在單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量的多少時(shí)，其前提條件是流過兩個(gè)電阻的電流相同、二者并不矛盾，是兩者的前提條件不同。
對于焦耳定律的理解，教師應(yīng)注意強(qiáng)調(diào)公式適用的條件，而不能片面地利用數(shù)學(xué)知識(shí)去討論、對于焦耳定律可從兩點(diǎn)加深理解：①在時(shí)間、電壓相同時(shí)，由Q=、12、8郭彩霞焦耳定律可知電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多；②在時(shí)間、電流相同時(shí)，由Q=I2Rt可知，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多
課后作業(yè)
完成本課時(shí)對應(yīng)練習(xí)P8
焦耳定律教案 篇12
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電能和熱能轉(zhuǎn)換中的體現(xiàn)，本節(jié)在電學(xué)中是重要的概念之一。
二、教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能
1、理解電功的概念，知道電功是指電場力對自由電荷所做的功，理解電功的公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
2、理解電功率的概念和公式，能進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。
3、知道電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
(二)過程與方法
通過推導(dǎo)電功的計(jì)算公式和焦耳定律，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀
通過電能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化和守恒，進(jìn)一步滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)的教育。
三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)
【教學(xué)重點(diǎn)】電功、電功率的概念、公式;焦耳定律、電熱功率的概念、公式。
【教學(xué)難點(diǎn)】電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
四、學(xué)情分析
學(xué)生學(xué)好這節(jié)知識(shí)是非常必要的， A.重點(diǎn)：理解電功和電功率和焦耳定律。B.難點(diǎn)：幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)電流做功和電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量之間的區(qū)別和聯(lián)系是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn)，防止學(xué)生亂套用公式。C.關(guān)鍵：本節(jié)的教學(xué)關(guān)鍵是做好通電導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。在得出了焦耳定律以后介紹焦耳定律公式及其在生活、生產(chǎn)上的應(yīng)用
五、教學(xué)方法
等效法、類比法、比較法、實(shí)驗(yàn)法
六、課前準(zhǔn)備
燈泡(36 V，18 W)、電壓表、電流表、電源、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干、投影儀、投影片、玩具小電機(jī)
七、課時(shí)安排
八、教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
(二)情景引入、展示目標(biāo)
教師：用電器通電后，可以將電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，請同學(xué)們列舉生活中常用的用電器，并說明其能量的轉(zhuǎn)化情況。
學(xué)生：(1)電燈把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能;
(2)電爐把電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能;
(3)電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能;
(4)電解槽把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能。
教師：用電器把電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程，就是電流做功的過程。電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關(guān)呢?本節(jié)課我們學(xué)習(xí)關(guān)于電功和電功率的知識(shí)。
(三)合作探究、精講點(diǎn)播
1、電功和電功率
教師：請同學(xué)們思考下列問題
(1)電場力的功的定義式是什么?
(2)電流的定義式是什么?
學(xué)生：(1)電場力的功的定義式W=qU
(2)電流的定義式I=
教師：投影教材圖2.5-1(如圖所示)
如圖所示，一段電路兩端的電壓為U，由于這段電路兩端有電勢差，電路中就有電場存在，電路中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)，形成電流I，在時(shí)間t內(nèi)通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少?
學(xué)生：在時(shí)間t內(nèi)，通過這段電路上任一橫截面的電荷量q=It。
教師：這相當(dāng)于在時(shí)間t內(nèi)將這些電荷q由這段電路的一端移到另一端。在這個(gè)過程中，電場力做了多少功?
學(xué)生：在這一過程中，電場力做的功W=qU=IUt
教師：在這段電路中電場力所做的功，也就是通常所說的電流所做的功，簡稱電功。
電功：
(1)定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做的功，簡稱電功.
(2)定義式：W=UIT
教師：電功的定義式用語言如何表述?
學(xué)生：電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓U，電路中的電流I和通電時(shí)間t三者的乘積。
教師：請同學(xué)們說出電功的單位有哪些?
學(xué)生：(1)在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J.
(2)電功的常用單位有：千瓦時(shí)，俗稱度，符號是kWh.
教師：1 kWh的物理意義是什么?1 kWh等于多少焦?
學(xué)生：1 kWh表示功率為1 kW的用電器正常工作1 h所消耗的電能。
1 kWh=1000 W3600 s=3.6106 J
說明：使用電功的定義式計(jì)算時(shí)，要注意電壓U的單位用V，電流I的單位用A，通電時(shí)間t的單位用s，求出的電功W的單位就是J。
教師：在相同的時(shí)間里，電流通過不同用電器所做的功一般不同。例如，在相同時(shí)間里，
電流通過電力機(jī)車的電動(dòng)機(jī)所做的功要顯著大于通過電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)所做的功。電流做功不僅有多少，而且還有快慢，為了描述電流做功的快慢，引入電功率的概念。
(1)定義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。
(2)定義式：P= =IU
(3)單位：瓦(W)、千瓦(kW)
[說明]電流做功的快慢與電流做功的多少不同。電流做功快，但做功不一定多;電流做功慢，但做功不一定少。
教師：在力學(xué)中我們講功率時(shí)有平均功率和瞬時(shí)功率之分，電功率有無平均功率和瞬時(shí)功率之分呢?
學(xué)生分組討論。
師生共同總結(jié)：
(1)利用P= 計(jì)算出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。
(2)利用P=IU計(jì)算時(shí)，若U是某一時(shí)刻的電壓，I是這一時(shí)刻的電流，則P=IU就是該時(shí)刻的瞬時(shí)功率。
教師：為什么課本沒提這一點(diǎn)呢?
學(xué)生討論，教師啟發(fā)、引導(dǎo)：
這一章我們研究的是恒定電流，用電器的構(gòu)造一定，通過的電流為恒定電流，則用電器兩端的電壓必是定值，所以U和I的乘積P不隨時(shí)間變化，也就是說瞬時(shí)功率與平均功率總是相等的，故沒有必要分什么平均功率和瞬時(shí)功率了。
[說明]利用電功率的公式P=IU計(jì)算時(shí)，電壓U的單位用V，電流I的單位用A，電功率P的單位就是W。
2、焦耳定律
教師：電流做功，消耗的是電能。電能轉(zhuǎn)化為什么形式的能與電路中的電學(xué)元件有關(guān)。在純電阻元件中電能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，于是導(dǎo)體發(fā)熱。
設(shè)在一段電路中只有純電阻元件，其電阻為R，通過的電流為I，試計(jì)算在時(shí)間t內(nèi)電流通過此電阻產(chǎn)生的熱量Q。
學(xué)生：求解產(chǎn)生的熱量Q。
解：據(jù)歐姆定律加在電阻元件兩端的電壓U=IR
在時(shí)間t內(nèi)電場力對電阻元件所做的功為W=IUt=I2Rt
由于電路中只有純電阻元件，故電流所做的功W等于電熱Q。
產(chǎn)生的熱量為
Q=I2Rt
教師指出：這個(gè)關(guān)系最初是物理學(xué)家焦耳用實(shí)驗(yàn)得到的，叫焦耳定律，同學(xué)們在初中已經(jīng)學(xué)過了。
學(xué)生活動(dòng)：總結(jié)熱功率的定義、定義式及單位。
熱功率：
(1)定義：單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。
(2)定義式：P熱= =I2R
(3)單位：瓦(W)
[演示實(shí)驗(yàn)]研究電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
(投影)實(shí)驗(yàn)電路圖和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：
取一個(gè)玩具小電機(jī)，其內(nèi)阻R=1.0 ，把它接在如圖所示的電路中。
(1)先夾住電動(dòng)機(jī)軸，閉合電鍵，電機(jī)不轉(zhuǎn)。調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為0.50 V，記下電流表的示數(shù)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。
(2)再松開夾子，使小電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為2.0 V(此電壓為小電機(jī)的額定電壓)，記下電流表的示數(shù)，算出小電機(jī)消耗的電功率和熱功率，并加以比較。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)果]
(1)電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，U=0.50 V，I=0.50 A，
P電=UI=0.500.50 W=0.25 W
P熱=I2R=0.5021.0 W=0.25 W
P電=P熱
(2)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，U=2.0 V，I=0.40 A，
P電=UI=2.00.40 W=0.80 W
P熱=I2R=0.4021.0 W=0.16 W
P電P熱
學(xué)生：分組討論上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)電功率與熱功率的區(qū)別和聯(lián)系。
師生共同活動(dòng)：總結(jié)：
(1)電功率與熱功率的區(qū)別
電功率是指輸入某段電路的全部功率或在這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓U和通過的電流I的乘積。
熱功率是在某段電路上因發(fā)熱而消耗的功率，決定于通過這段電路的電流的平方I2和電阻R的乘積。
(2)電功率與熱功率的聯(lián)系
若在電路中只有電阻元件時(shí)，電功率與熱功率數(shù)值相等。即P熱=P電
教師指出：上述實(shí)驗(yàn)中，電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)，小電機(jī)就相當(dāng)于純電阻。
若電路中有電動(dòng)機(jī)或電解槽時(shí)，電路消耗的電功率絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或化學(xué)能，只有一少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這時(shí)電功率大于熱功率，即P電P熱。
教師指出：上述實(shí)驗(yàn)中，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)消耗的電功率，其中有一部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故P電P熱。
教師活動(dòng)：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價(jià)黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。
(四)反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測
(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)
課后作業(yè)：P57 問題與練習(xí)2、3、4、5
九、板書設(shè)計(jì)
1、電功和電功率
(1)定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做的功，簡稱電功.
(2)定義式：W=UIT
2、焦耳定律
(1)定義：單位時(shí)間內(nèi)發(fā)熱的功率叫做熱功率。
(2)定義式：P熱= =I2R
(3)單位：瓦(W)
教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識(shí)框架。
(四)實(shí)例探究
☆求兩點(diǎn)間的電勢差
【例1】不考慮溫度對電阻的影響，對一個(gè)220V，40W的燈泡，下列說法正確的是
A.接在110 V的'電路上時(shí)的功率為20 W
B.接在110 V的電路上時(shí)的功率為10 W
C.接在440 V的電路上時(shí)的功率為160W
D.接在220 V的電路上時(shí)的功率為40 W
解析：正確選項(xiàng)為BD。
(法一)由 得燈泡的電阻 =1210
電壓為110V時(shí)， W=10 W
電壓為440V時(shí)，超過燈炮的額定電壓一倍，故燈泡燒壞，P=0.
(法二)由 。可知R一定時(shí)，PU2，
當(dāng)U=110V= ，P=P額/4=10 W
說明：燈泡是我們常用的用電器，解題時(shí)一般不考慮溫度對其電阻的影響。用電器的標(biāo)稱值，指其額定值，即用電器在正常工作時(shí)的電壓、功率以及電流值，由P額=U額I額可知，P、U、I有同時(shí)達(dá)到、同時(shí)超過、同時(shí)不滿足的特點(diǎn)。
【例2】一直流電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻一定，用手握住轉(zhuǎn)軸使其不能轉(zhuǎn)動(dòng)，在線圈兩端加電壓為0.3V，電流為0.3A。松開轉(zhuǎn)軸，在線圈兩端加電壓為2 V時(shí)，電流為0.8 A，電動(dòng)機(jī)正常工作。求該電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，輸入的電功率是多少?電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多少?
解析：電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其消耗的電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故可視為純電阻電路，由歐姆定律得電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻：
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，消耗的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能，其輸入的電功率為
P入=I1U1=0.82W=1.6 W
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率
P機(jī)=P入-I12r=1.6-0.821 W=0.96W
說明：在非純電阻電路里，要注意區(qū)別電功和電熱，注意應(yīng)用能量守恒定律。①電熱Q=I2Rt。②電動(dòng)機(jī)消耗的電能也就是電流的功W=Iut。③由能量守恒得W=Q+E，E為其他形式的能，這里是機(jī)械能;④對電動(dòng)機(jī)來說，輸入的功率P入=IU;發(fā)熱的功率P熱=I2R;輸出的功率，即機(jī)械功率P機(jī)=P入-P熱=UI-I2R。
【例3】潮汐發(fā)電是利用漲落潮的水位差來工作的，潮差越大，海水流量越大，發(fā)電功率也越大。我國潮汐能的可供開發(fā)的總裝機(jī)量為3.6107 kW。1980年8月，在浙江江廈建成第一座潮汐電站，裝機(jī)量為3103 kW，平均年發(fā)電量為1.7107 kWh，其規(guī)模居世界第二位。
(1) 試根據(jù)上文中給出的數(shù)據(jù)，計(jì)算我國建造的江廈潮汐電站平均每天滿負(fù)荷工作幾
小時(shí)?
(2)設(shè)江廈潮汐電站漲潮和落潮時(shí)的平均潮差為6 m，計(jì)算每次漲潮時(shí)流量是多大?(設(shè)潮汐電站的總能量轉(zhuǎn)換效率為50%)
解析：(1)江廈潮汐電站功率為3103 kW，年發(fā)電量為1.07107 kWh，由公式W=Pt可算出每天滿負(fù)荷工作的時(shí)間為
s=9.8 h
(2)由文中給出數(shù)據(jù)及每天漲、落潮的次數(shù)可知，平均每次的發(fā)電量為
J
因?yàn)?/p>
所以每次漲潮的平均流量為
m3/次
說明：本題涉及到潮汐這種自然現(xiàn)象，漲潮和落潮時(shí)均有水流的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。
【例4】如圖所示，有一提升重物用的直流電動(dòng)機(jī)，內(nèi)阻r=0.6，R=10，U=160 V，電壓表的讀數(shù)為110 V，求
(1)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少?
(2)輸入到電動(dòng)機(jī)的電功率是多少?
(3)在電動(dòng)機(jī)中發(fā)熱的功率是多少?
(4)電動(dòng)機(jī)工作1 h所產(chǎn)生的熱量是多少?
解析：
(1)設(shè)電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為U1，電阻R兩端的電壓為U2，則
U1=110 V，U2=U-U1=(160-110)V=50 V
通過電動(dòng)機(jī)的電流為I，則I= = A=5 A
(2)輸入到電功機(jī)的電功率P電，P電=U1I=1105 W=550 W
(3)在電動(dòng)機(jī)中發(fā)熱的功率P熱，P熱=I2r=520.6 W=15 W
(4)電動(dòng)機(jī)工作1 h所產(chǎn)生的熱量Q，Q=I2rt=520.63600 J=54000 J
說明：電動(dòng)機(jī)是非線性元件，歐姆定律對電動(dòng)機(jī)不適用了，所以計(jì)算通過電動(dòng)機(jī)的電流時(shí)，不能用電動(dòng)機(jī)兩端的電壓除以電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻。
通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，電動(dòng)機(jī)消耗的電功率遠(yuǎn)大于電動(dòng)機(jī)的熱功率。
焦耳定律教案 篇13
一、教材分析：
這學(xué)期所教的內(nèi)容是選修3—1，如果時(shí)間上允許，再進(jìn)行選修3—2第一章的教學(xué)。選修3—1，共分為三章，分別是第一章靜電場、第二章恒定電流、第三章磁場。靜電場是高中階段的基礎(chǔ)內(nèi)容之一，它的核心是電場的概念及描述電場特性的物理量，全章共9節(jié)內(nèi)容，從電荷、電場的角度來研究電學(xué)中的基本知識(shí)。恒定電流為第二章內(nèi)容，其中要研究的內(nèi)容為一些基本的電路知識(shí)，主要包括歐姆定律，焦耳定律，串、并聯(lián)電路等。本章的知識(shí)要以靜電場的相關(guān)知識(shí)作為基礎(chǔ)，在教學(xué)中應(yīng)注意聯(lián)系靜電場的有關(guān)內(nèi)容。最后一章為磁場，磁場和電場密切聯(lián)系又具有相似性，因此通過對比可以對本章內(nèi)容起到良好的幫助。
二、學(xué)生分析：
這屆高二學(xué)生基礎(chǔ)較差，對少部分同學(xué)要提高要求，除掌握好基本概念基本規(guī)律外還應(yīng)掌握分析物理問題，解決物理問題的方法，并提高能力。對于大部分同學(xué)則重點(diǎn)掌握基本概念和基本規(guī)律，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，為今后學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。
三、教法、學(xué)法分析：
針對本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點(diǎn)，采取重知識(shí)和重概念在此基礎(chǔ)上提高學(xué)生能力的方法：強(qiáng)調(diào)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，爭取少講、精練、多思考。培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。特別培養(yǎng)學(xué)生利用物理知識(shí)解決物理問題的能力，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，加強(qiáng)物理綜合知識(shí)的分析和討論。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性、積極性。讓學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主人。
四、教學(xué)要求
1、認(rèn)真鉆研教學(xué)大綱及調(diào)整意見、體會(huì)教材編寫意圖。注意研究學(xué)生學(xué)習(xí)過程，了解不同學(xué)生的主要學(xué)習(xí)障礙，在此基礎(chǔ)上制定教學(xué)方案，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。
2、要特別強(qiáng)調(diào)知識(shí)與能力的階段性，強(qiáng)調(diào)掌握好基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本方法，這是能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。對課堂例題與習(xí)題要精心篩選，不要求全、求難、求多，要求精、求少、求活，強(qiáng)調(diào)例題與習(xí)題的教育教學(xué)因素，強(qiáng)調(diào)理解與運(yùn)用。
3、加強(qiáng)教科研工作，提高課堂效率。要把課堂教學(xué)的重點(diǎn)放在使學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識(shí)和理解物理概念和規(guī)律、掌握基本科學(xué)方法、形成科學(xué)世界觀方面。要充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，提高教育教學(xué)質(zhì)量和效益。
4、教學(xué)改革的重點(diǎn)和出路在于努力提高課堂教學(xué)的質(zhì)量。