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

【答案】C

【解析】

试题分析：三者的实际功率相同，通电时间相同，根据公式W Pt

得，三个电器消耗的电能一样多，A对；电流所做的功等于用电器消耗的电能，所以电流通过三个电器做功一样多，B 对；三个用电器中，只有电烙铁把电能全部转化成内能，所以电烙铁产生的热量最多，C错D对。

【针对训练】1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到负269℃时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态下，导体的电阻R= Ω，利用超导材料可以制成。（选填“输电线”或“电阻丝”）

【答案】0 输电线

【解析】

试题分析：超导状态下电阻完全消失，R=0Ω，如果利用超导材料制成输电线，有Q=I2Rt可知，输电线不会消耗电能，利用超导材料可以制成输电线。

知识点二：焦耳定律

1．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．公式：Q = I2Rt

3．单位：焦耳（J）

4.电热与电能的关系：

（1）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即

Q = W = UIt = I2Rt

人教版九年级物理第18章第4节焦耳定律优秀教学设计

人教版初中物理九年级全一册第十八章《电功率》 第四节《焦耳定律》教学设计 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。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）过程与方法： 知道科学研究中常用的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 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。 二、教学重点：焦耳定律的内容、公式、单位及其运用 三、教学难点：焦耳定律的计算 四、教学用具：ppt课件 五、教学时数：1课时 六、教学过程： （一）复习回顾 1、电流做功的实质是什么？怎样计算电功？ 2、电功率的物理意义、定义分别是什么？怎样计算电功率？

3、如何测量小灯泡的电功率？ （二）引入新课 灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？ 电视机使用一段时间后，用手触摸后面的机壳部分有什么感觉？ 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。 课件展示相关用电器图片：电熨斗、电饭锅、电炉子、电暖气等提问：取暖器接通电路后，电阻丝逐渐发红发热，但是导线却不怎么发热，这是为什么？这节课我们就来学习一下有关这部分的内容，解答同学们心中的疑惑。 （三）进行新课 1、电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 提出问题：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 演示实验一：如图18.4-2所示,安装实验电路 探究电热与电阻大小的关系 (1)将两电阻丝串联接到电源两端，通过两段 电阻丝的电流相同。 (2)闭合开关后发现，右侧U型管中液柱的高 度差较大些，说明：右侧容器中的电阻丝产生的热较多。 实验表明，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这

新人教版初中物理18.4《焦耳定律》学案

新人教版九年级物理《18.4焦耳定律》学案 课题§18-4 焦耳定律 【课标要求】 章节学习内容教学要求 举 例 记 忆 问 答 计 算 人 文 作 图 实 验 探 究 常数 图像 18.4焦耳定律电流的热效应及能量转化 1 1 1 焦耳定量（定性） 1 1 1 1 1 2 【考基要点】 一、电流的热效应 电流通过导体时将___ _能转化成_ _ _的现象。在这一过程中，电能转化为___ _能．应用：电热器。 二、探究焦耳定律（定性） 课题探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 器材电源、开关、导线、两个阻值不同的电热丝(R R 乙 甲 )、煤油、两只玻璃瓶、两只、滑动变阻器、． 装置图 步骤①如图组成串联电路，在玻璃瓶中装有等量的、相同的煤油，煤油内插入． ②闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.5 A，5分钟后发现甲、乙煤油的温度分别为30℃和38℃． ③______ _ _开关，使煤油冷却回原来的温度，向调节滑动变阻器，使电流表的示数为1 A，过5分钟，甲煤油的温度是46℃． ④在第②步的基础上，保持滑片位置不变，通电10分钟后发现甲煤油的温度为36℃。 方法实验中，通过温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生电热的多少，这是采用了法；本实验还采用了______ ________法。 结论①在通电时间和________ _____一定时，导体电阻越__ ___，通电导体所产生的热量越__ ___。 ②在通电时间和____ ______一定时，通过导体的电流越__ __ ，通电导体所产生的热量越___ _。

③在导体的电阻和________ _____一定时，通电时间越__ ___，通电导体所产生的热量越__ ___。 注意：（1）在上述实验中，甲、乙两电阻丝采用串联的目的是:使电路中_____ __相等。 （2）在上述实验中，若将温度计换成细玻璃管，则应通过煤油在玻璃管中_____ _______ _____来判断电流通过导体时产生电热的多少。 三、焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟________ ____________ _成正比，跟________ 成正比，跟________ __成正比。 2.公式：________ _____ Q ——______——______； I ——___ ___——______； R ——______——______； t ——__ ___——______； 3.电热功率:=P 热 ______。 4.纯电阻电路（将电能全部转化成内能的电路）中：Q=W …… 注意事项：对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q ＝W ），这时以下公式均 成立Q=W=UIt Q= W=U 2 R t Q= W=Pt ；对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他 形式的能量。求Q 时只能用Q ＝I 2 Rt 。 5.利用电热的例子：热水器、电饭锅、____ __、___ ___等。 6.防止电热的例子：电视机外壳的_____窗；计算机内的_____风扇、电动机外壳的____片等。 7.解释：电炉子工作时，电炉丝热得发红，而与其相连的导线插头却几乎不热，这是为什么? 答：电炉丝与插头是_______联的，通过的电流__________．根据______定律公式_______，在______时间内，______一定时，电流产生的热量跟______成正比，炉丝比插头的电阻______，相同条件下电流产生的热量______，因此炉丝热得发红． 【练习】 1．（判断）电风扇工作时，没有电流的热效应产生． ( ) 2.导线相互连接的位置往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．电流通过电灯，电灯会发热；电流通过电褥子，电褥子会发热；通电时间长了，连接用电器的导线也会发热．这些现象都是把______转化为______，这种现象叫_______．据此现象，人们制成了______。 3.根据焦耳定律公式_____________，在电流相同的情况下，电阻越大，电流在一定时间内产生热量越_______．也就是说，在电流相同时，电阻较大的导体产生热量的功率越________． 4.有一个电暖气，当通过它的电流是原来的2倍时，它产生热量的功率是原来的_______倍． 5．一盏“220V ，60W ”的白炽灯，一台“220V ，60W ”的电风扇，一只“220V ，60W ”的小电暖手炉，同时接在220V 的电压下，则相同时间内产生的热量( )． A ．电风扇最多 B ．白炽灯最多 C ．暖手炉最多 D ．一样多 6.下列研究方法中属于控制变量法的是( )． A ．研究焦耳定律时，可以通过观察烧瓶中液体温度的高低来判断电阻产生热量的多少 B ．在电流、通电时间一定时，研究电阻产生的热量与电阻的关系 C ．通过电流做功的多少来量度消耗电能的大小 D ．比较电流表和电压表的异同点 7．在家庭电路中，导线相互连接的位置往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾．这

九年级物理全册第十八章电功率第4节焦耳定律教案(新版)新人教版

九年级物理全册第十八章电功率第4节焦耳定律教案（新版）新 人教版 【教学目标】 1.知识与技能 理解电流的热效应。 理解焦耳定律。 知道理解和防止电热的场合和方法。 2.过程与方法 通过实验探究电流的热效应与电流、电阻的关系。 3.情感态度和价值观 具有对科学的求知欲、乐于探索日常生活中的物理学道理，乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 【教学重点】 电流产生的热量与电流、电阻大小之间的关系。 【教学难点】 理解焦耳定律。 【教学方法】 合作探究交流 【教学用具】 多媒体课件焦耳定律演示器 【课时安排】 1课时 【教学过程】 一、创设情境导入新课 展示图片，讨论热量的来源，以此引入新课 电热水器提供热水电暖气提供热量

电熨斗熨烫衣物电烤箱烘烤食品 二、探究新知 （一）电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 电暖气电饭锅电热孵卵器电热毯等。 知识拓展 电流的三大效应 电流的热效应电流的磁效应电流的化学效应交流讨论 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 猜想与假设 1、可能与导体电阻大小有关 电阻越大，电流热效应越大 2、可能与电流大小有关 电流越大，电流热效应越大 3、可能与通电时间长短有关 通电时间越长，电流热效应越大 设计实验

讨论1、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？ 控制变量法 讨论2、用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 利用物理量产生的效应来观察不可见的物理量的方法叫转换法。 实验原理：利用气体的热胀冷缩。 实验器材：两个透明容器中密封着等量的空气，容器中各有一段电阻丝，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，从而得出电热的多少。 实验装置： 实验1：研究电热与电阻关系 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。 实验2：研究电热与电流关系 播放多媒体视频 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。 焦耳，英国物理学家，用近 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。他的研究为能量守恒定律奠定了基础。 焦耳定律内容：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， R1=5ΩR 2=10Ω

《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

辽宁省鞍山市九年级物理全册18.4焦耳定律及其应用学案无答案 新人教版

第四节焦耳定律及其应用 一、温故知新 1、电功率的计算公式： 2、由上面的公式可知：用测出小灯泡两端的，用测出流过小灯泡的，就可以计算出小灯泡的电功率，此方法也称法。 二、重点、难点 1、焦耳定律实验 2、焦耳定律内容 三、新课 （一）、认识电流的热效应、电热器 1、电流通过导体时将能转化为，这种现象叫做。 2、电热器：利用电器为电热器。它们有一个共同的组成部分叫 .它由的材料制成。 〔思考讨论〕：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？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？ （二）、探究电热大小的影响因素 1、猜想：电流通过导体产生的热可能与有关； 2、大家猜想电热的多少跟几个因素有关，那么我们实验研究时就要采取。 3、实验时怎样来反映电流产生的热的多少？ 方法： 4、实验参考电路图。 5、按照设计好的实验方案进行实验。 实验现象：(1)闭合开关后发现，甲瓶中的温度计升温 快些，而甲、乙两瓶和

相等，表明： 。 (2)观察同一个煤油瓶，通过改变通入的电流，通电相同时间后，观察温度计的示数升高情况。实验表明 。(3)观察同一个煤油瓶，改变通电时间，发现电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热。 6、综合得到焦耳定律： (1) 这个规律叫做焦耳定律。 (2)表达式为： 公式中各符号的意义及单位 符号意义单位符号意义单位 Q ------ ----- R ------ ----- I ------ ----- t ------ ----- （三）、电热的利用和防止 1、学生列举生活中利用电热的例子 2、学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。 四、课堂演练 1、标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是 J，通过电热器的电流是 A，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（）

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

2021鲁科版选修第三节《焦耳定律》word学案

2021鲁科版选修第三节《焦耳定律》word学案 姓名：班级： 【学习目标】 1.明白得电流做功和电功率的概念 2.明白得焦耳定律，明白焦耳定律在纯电阻电路和非纯电阻定律中的应用 3.以极度热情投入学习，体验成功的欢乐。 【重点、难点】 1.区别并把握电功和电热的运算； 2.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。 【自主学习】 1、电功（W）： （1）表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、和三者的乘积，即W = 。 （2）单位：国际单位制中：；常用单位：。 （3）物理意义：反应了转化为的多少。 2、电功率（P ） （1）定义：内电流所做的功叫做电功率。即P = 。 （2）表达式：电流在一段电路上做功的功率等于与的乘积。 即P = 。 （3）单位：国际单位制中：。（4）物理意义：表示电流做功的。 3、焦耳定律内容（电热Q）：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电 阻及通电时刻成。那个关系最初是由实验得到的。表达式Q= 。 4、热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。 【同步探究】 探究一：电流做功的本质推导电功的表达式 图2.5－1表示专门小一段电路，电荷q在做从左向右的定向移动，它们 从这段电路的左端移到右端的时刻记为t，在导体两端加上电压U，导体中形成 的电流为I。 图2.5－1探究二：电流的热效应焦耳定律 电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。产生的热量与哪些因素有关呢？ 结论：英国物理学家焦耳，通过长期实验研究后提出焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时刻成正比。 表达式：Q＝I2Rt。 摸索并讨论：电流通过用电器时是否只会产生热效应？（列举白炽灯、电炉、电扇等比较

九年级物理全册第十八章第4节焦耳定律课时练新版新人教版

第4节焦耳定律 学校：姓名：班级：考号： 评卷人得分 一、单选题 ( ) A. 电炉 B. 电动 机 C. 电饭煲 D. 电熨斗 2. 下列情况中不属于防止电热危害的是( ) A. 电视机的后盖有许多孔 B. 电脑机箱内有小风 扇 C. 电动机外壳有许多散热片 D. 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次 3. 将规格都是“0V 180 W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是( ) A. 电冰箱产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最 多 C. 电热毯产生的热量最多 D. 三者产生的热量一样 多 4. 电饭锅是常用的家用电器,下列与之相关的说法错误的是( ) A. 组成材料中既有导体又有绝缘体 B. 工作时,利用了电流的热效应 C. 工作时,通过热传递使食物温度升高 D. 与其他家用电器是串联连接的

5. 为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”,某同学将两段阻值不同的电阻丝R 1、R 2分别密封在两个完全相同的烧瓶中,并设计了如图所示的甲、乙两套装置,已知所用蓄电池电压相等且保持不变,R 1

九年级物理：《焦耳定律》教学设计

《焦耳定律》教学设计 江苏南京29中致远校区殷发金 一、教学目标 （一）知识与技能 1．能通过实例，认识电流的热效应。 2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。 3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 （二）过程与方法 体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 （三）情感态度和价值观 会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。 二、教学重难点 电热是指电流做功把电能转化为内能，电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同，设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点，电阻相同改变电流，可以利用并联分电流的思想，也可以两个电路来完成。 焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少，它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功，可以把电能转化为各种形式能，而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中，这两个量才相等。 重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。 难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 三、教学策略 电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少，生活中的用电器工作时都伴有热的现象，用此引入电流的热效应，从电炉丝与连接的导线入手，提出问题，学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时，要利用到控制变

高二物理焦耳定律教案

高二物理焦耳定律教案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）

焦耳定律【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功 的公式，能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课

1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么 （2）电流的定义式是什么 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段 电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中 的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成 电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W=UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述

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

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。

《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。

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

学案：第五节：焦耳定律.

第五节焦耳定律2011-10-22 单县五中高二物理组编主编:郭传峰郭勇审订:刘国立徐红梅校对:仪传文 班级________________姓名_______________ 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.理解电功和电热的关系,能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 重点:焦耳定律内容难点:电功和电热之间的联系和区别 【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,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= 。

【课堂探究】 探究一:电功和电功率 阅读教材53页电功和电功率,回答以下问题: 问题1:电功的实质是什么?课本是如何推导出电功的表达式的? 问题2:电功率及其物理意义是什么? 探究二:焦耳定律 阅读教材53-54页焦耳定律,回答以下问题: 问题3:什么是电流的热效应? 探究三:电功率和热功率的比较 问题4: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? ?【例1】将A、B两个白炽灯接入电路,关于这两只灯泡的发光情况,正确的说法是( ?若A灯中的电流比B灯大,则A灯一定比B灯亮 ?B、若A灯两端的电压比B灯大,则A灯一定比B灯亮 ?C、若电流对A灯做的功比B灯多,则A灯一定比B灯亮 ?D、若A灯消耗的电功率比B灯大,则A灯一定比B灯亮 问题5: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2.电动玩具汽车的直流电动机电阻一定,当加上0.3 V电压时,通过的电流为0.3 A,此时电动机没有转动.当加上3 V电压时,电流为1 A,这时候电动机正常工作,求电动机正常工作时,产生的机械功率和发热功率.

高中物理 2.5《焦耳定律》教案(4) 新人教版选修3-1

第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）知识与技能 1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解实际功率和额定功率。 2．了解电功和电热的关系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。 3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。 4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过 程。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。 提出问题，引入新课 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功） 2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。 对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J）。1J=1V·A·s （2）电功率

18.4焦耳定律学案

科目：物理年级：九编制：刘俊生审核：时间：2014-11-15 编号：23 418.4焦耳定律学案 班级姓名小组等级 一、学习目标 1.知道电流的热效应. 2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 二、自主学习 （一）请同学们带着下列问题看课本P99-101页内容，勾画知识点并记忆，可查资料但要独立完成： 电脑使用一段时间后，用手触摸主机有什么感觉？为什么？为什么电脑后面有一些小孔，而且有时能听到风扇转动的声音？ 1.电热水器、电饭锅、电熨斗、电饼铛这些用电器有什么共同特点？ 2．电流的热效应：。 3．生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的？ 4．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和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？家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？ （二）自学检测要求：7分钟完成自学检测题目，要求书写认真、规范。 1.电流通过电风扇做功时，能转化为能和能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定 3.6×106J 2.一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端，在5 min内共产生多少热量？ 3.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? 三、合作探究（15分钟） （一）先交换学案，准备更正 （二）猜想：电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？找出支持你猜想的理由。 我们实验研究时就要采取。 （三）小组实验探究： ①观看演示99页演示实验，通过看到的现象你能得到什么结论？实验时怎样来反映电流产生的热的多少？ ②观看演示100页演示实验，通过看到的现象你能得到什么结论？ ③电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？ 3.总结：（1）英国物理学家焦耳做了大量实验表明：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。 公式为：Q = I 2Rt （2）单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦. （3）公式推导:电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，

高二物理焦耳定律教案

2.5焦耳定律 【教学目标】 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能 进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【教学重点】 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 【教学难点】 电功率和热功率的区别和联系。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有 电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作

用下发生定向移动，形成电流I ，在时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 是多少? 学生：在时间t 内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q =It 。 教师：这相当于在时间t 内将这些电荷q 由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W =qU =IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W =UIT 教师：电功的定义式用语言如何表述？ 学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U ，电路中的电流I 和通电时间t 三者的乘积。 教师：请同学们说出电功的单位有哪些？ 学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. （2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW ·h. 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U 的单位用V ，电流I 的单位用A ，通电时间t 的单位用s ，求出的电功W 的单位就是J 。 教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P 表示电功率。 （2）定义式：P =t W =IU （3）单位：瓦（W ）、千瓦（kW ） ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。 2、焦耳定律 教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能．．．．．．． ，于是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R ，通过的电流为I ，试计算在时间t 内电