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焦耳定律

教学目标 （知识与能力；过程与方法；情感态度与价值观） 重 点 教材分析 难 点 焦耳定律的理解运用 教 学 方 法 教 具 准 备 课件演示、观察法、讨论法。 教学课件；视屏文件；Flash演示课件 焦耳定律的探究 知识目标： 1．知道电流的热效应； 2．理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。 过程方法： 知道物理探究实验常用的控制变量法和转换法。 情感目标： 培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心 学 法 指 导 教学过程 导入 生活中的物理，回顾上周“要闻” 周六，我们班小明同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是用手一摸电视机后盖后就发现，小明刚看过电视。 你知道小明的父亲是根据什么道理来判断的吗？ 一、电流的热效应 （图片展示） 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。 二、探究：电流产生的热跟哪些因素有关呢 知道了电流的热效应后，你能解释下面这个现象吗？ 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？ 猜想(分组讨论一下) 1．可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多； 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； 3．可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。 电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二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。 设计实验： 应采用控制变量的方法 播放视屏文件（一）0～2：10秒 新 授 教案试题

最新K12教育 认真观看视屏，捕捉知识要点： 1.视屏演示实验中运用了哪些探究方法? 2.在探究中哪些量相同,哪些量不同? 3.在实验中是通过什么方式来比较电阻产生热量的多少的? (引出物理探究实验方法---转换法) 实验方案： 第一次实验：把两个电阻放在煤油中或密闭的空气盒中，使之它们产生的热对煤油或空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中煤油或空气的膨胀程度，如图1所示。 第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2所示。 进行实验（用Flash课件演示） 1．被加热的物质是煤油。 介绍课本上实验。 2．被加热的物质是空气。 3．用凡士林将火柴粘在串联的电阻丝上，接通电源，过一会儿发现，电阻大的火柴先掉下。 4．使用同一根电阻加热煤油，用滑动变阻器调节电流，观察温度计示数，比较三次实验温度计液面高度，会发现在电阻一定的条件下，电流越大，温度计液柱上升越多。 分析论证---引出焦耳定律 1.在电流和通电时间相同时， 电阻越大，产生的热量越多。 2.在通电时间、电阻相同时， 通过的电流越大，产生的热量越多。 3.在电阻相同，通过电流相同时， 通电时间越长，产生热量越多。 三、焦耳定律 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发热功率与电流、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。 2其公式为：Q=IRt。 公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。 教案试题

最新K12教育 介绍焦耳的生平，对学生进行爱科学的教育，激发学生的学习积极性。 四、理论上对该表达式的推导 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W 2由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出Q=IRt。 2即: Q = W = Pt = UI t = IR It = IRt 当电流产生的热量Q就等于消耗的电能W时； U2则计算电热还可用：Q=Pt; Q=UIt; Q= t R五、应用 例： 一根60?的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共产生多少热量？ 练习： 1.某导体的电阻是 2 Ω，通过的电流是2A，1min产生多少J 的热量？ 2.一只额定功率是500W的电饭锅,在家庭电路中使用,正常工作10分钟能产生多少焦耳的热量? 六、电热的利用和防止 电热的利用 电热有哪些方面的利用呢？让我们来观看一段视屏！播放视屏文件（二） 电热器１.工作原理：电流的热效应． 2.构造:主要工作部分是发热体，常用电阻率大、熔点高的金属导体作为发热体。 用电器长时间没有使用，隔一段时间要通电，这样做的目的是利用 电热 来驱潮。 注：任何用电器工作时都是产生电热。 因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少在都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。 凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。 电热的防止 电热对我们有有利的方面也有不利的方面；观看一段视屏，让我们来 了解生活中是如何防止电热的？播放视屏文件（三） 不是想把电能转化为热能，而是想转化为机械能、化学能、声、光能等装置的用电器都需要防止电热的产生。 如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。 七、课堂小结 本节课我们学习了 1. 电热产生的原因，及影响电热产生多少的因素； 2. 焦耳定律的学习与应用。 3. 电热的利用和防止等知识。 实验的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。 教案试题