焦耳定律教案
时间：2024-06-12 16:04:10
在教学工作者实际的教学活动中，很有必要精心设计一份教案，借助教案可以提高教学质量，收到预期的教学效果。写教案需要注意哪些格式呢？以下是小编为大家收集的焦耳定律教案，欢迎阅读与收藏。
焦耳定律教案1【课题】
焦耳定律 编号_______ __________________
一、知识与技能：
初步了解焦耳定律，并能进行有关计算
课前预习学案
二、预习内容
1.电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功，电荷的 减小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。
2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能，这样的电路叫做纯电阻电路。
三、提出疑惑
课内探究学案
一、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
二、学习过程
1.电功和电功率
（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。
（2）W= qU=UIt是电功的普适式， P= UI是电功率的普适式，适用于任何电路。
2.焦耳定律和热功率
（1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.
（2）Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I 通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P=I2R是热功率的计算式，
3.电功和电热
（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt= .同理P=UI=I2R= .
（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.?这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他＋Q.?
（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I 2R t= ；在非纯电阻电路中，电功大于 电热，W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。
例1 一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W，问：?
（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？?
（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？?
（3）如果接上电源 后 ，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流， 以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？?
三、当堂检测
1. 用电器两端电压22 0V，这意味着()
A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J
B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量
C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W
D.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J
2. 一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有()
A.灯泡的实际功率为50W
B.灯泡的实际功率为25W
C.通过灯泡的电流为额定电流的
D.通过灯泡的电流为额定电流的
3.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标 有“220V，40W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是 ( )
A．L1 B．L2 C．L3 D．L4
4.把两个相 同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正
常发光，两电路中消耗的总功率分别为 和 ，可以断定()
A. 〉 B. 〈 C. = D.无法确定
5. 输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压为U，则用户得到的功率为()
A.P B. C. D.
6.一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ）
A．电动机的输出功率为U2／R
B．电动机的发热功率为I2R
C．电动机的输出功率为I U-I2R
D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R
7.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，若把它接入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）
焦耳定律教案2教学目标
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.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
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.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
……此处隐藏12821个字……利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6107 kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3103 kW，平均年发电量为1.7107 kWh，其规模居世界第二位。(1) 试根据上文中给出的数据，计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几
小时?
(2)设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6 m，计算每次涨潮时流量是多大?(设潮汐电站的总能量转换效率为50%)
解析：(1)江厦潮汐电站功率为3103 kW，年发电量为1.07107 kWh，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为
s=9.8 h
(2)由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为
J
因为
所以每次涨潮的平均流量为
m3/次
说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。
【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6，R=10，U=160 V，电压表的读数为110 V，求
(1)通过电动机的电流是多少?
(2)输入到电动机的电功率是多少?
(3)在电动机中发热的功率是多少?
(4)电动机工作1 h所产生的热量是多少?
解析：
(1)设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则
U1=110 V，U2=U-U1=(160-110)V=50 V
通过电动机的电流为I，则I= = A=5 A
(2)输入到电功机的电功率P电，P电=U1I=1105 W=550 W
(3)在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=520.6 W=15 W
(4)电动机工作1 h所产生的热量Q，Q=I2rt=520.63600 J=54000 J
说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。
通过计算发现，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。
焦耳定律教案8（一）教学目的
1．知道电流的热效应。
2．在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3．理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
（二）教具
如图的实验装置一套（比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表）。
（三）教学过程
1．引入新课问：
l）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
2）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？学生回答：发烫。是电流的热效应。
再通过课本本节开始的“？”和图1，引入新课。
2．进行新课：
①介绍如图1的实验装置，告诉学生RA＞RB，RB=RC，通电后，IA=IB，IB＜IC（从电流表的示数可知道I的数值）。
②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关）
③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hC>hA>hB。
⑤分析：
问：比较A、B两瓶，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）说明什么？
引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
问：比较B、C两瓶，同上问（略）。
引导学生回答：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，教师指出；进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
问：上述实验中，若通电时间越长，瓶中煤油上升得将会怎样？（学生答；越高）引导学生回答：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
（2）师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。
①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
②公式：Q梍I2Rt。③单位：
I一安，R一欧，t一秒，Q一焦。注意：焦耳定律是实验定律，在此可向学生讲一些焦耳的故事，以激发学生勤奋学习，不怕困难，勇于攀登的精神。
（
3）根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即Q梍W，又∵W=UIt，根据欧姆定律U=IR，∴Q=W=UIt=I2Rt開
（4）指出：
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电
（5）例题：
例2：某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时，l分钟产生的热量是多少焦？
例3：一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？
（6）讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳）
①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。
分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。
②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？
分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。
③讨论课本本节中的“想想议议”，让学生自己说。
讨论小结：应用公式解释判断问题时，必须注意条件。
3．小结：略。
（四）说明
1．研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况（在课前就把实验电路连接好），这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。
2．Q=W只对纯电阻电路（如灯泡、电炉等）适用，对非纯电阻电路（如含电动机的电路）不适用，这一点要向学生交待清楚。
