《焦耳定律》教學設計

1、2.5焦耳定律(第一課時)【教學目標】1從電能向其他形式的能量轉化的角度理解電功以及電功率，理解電功和能量轉化的關系。2知道焦耳定律的意義，會計算導體的電熱預熱功率?！窘虒W重點】電功、電功率的概念、公式；焦耳定律、電熱功率的概念、公式?！窘虒W難點】電功率和熱功率的區(qū)別和聯(lián)系?！窘虒W過程】(一)問題導學問題一：用電器通電后，可以將電能轉化成其他形式的能量，請同學們說出以下常用的用電器的能量的轉化情況？(1)電燈把電能轉化成內能和光能；(2)電爐把電能轉化成內能；(3)電動機把電能轉化成機械能；(4)電解槽把電能轉化成化學能。問題二：電流做功的實質是什么？問題三：電流做功的多少及電流做功的快慢與哪

2、些因素有關呢？(二)進行新課1電功和電功率復習：(1)電場力的功的定義式是什么？(W=qU)(2)電流的定義式是什么？(I =)t創(chuàng)設情境：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。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，形成電流I，在時間t內（1）通過這段電路上任一橫截面的電荷量q是多少？（q=It）（2）在這個過程中，電場力做了多少功？（W=qU = IUt）師生共同小結：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： 定義：在一段電路中電場力所做的功，就是電流所做

3、的功，簡稱電功定義式：W=UIt（3）單位：在國際單位制中，電功的單位是焦耳，簡稱焦，符號是J.電功的常用單位有：千瓦時，俗稱 度”符號是kW-h.說明：使用電功的定義式計算時，要注意電壓U的單位用V，電流I的單位用A，通電時間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，在相同時間里，電流通過電力機車的電動機所做的功要顯著大于通過電風扇的電動機所做的功。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。電功率：（1）定義：單位時間內電流所做的功叫做電功率。用P表示電功率。W定義式：P= =IU單位：瓦（W）

4、、千瓦（kW）P的單位就是W。2焦耳定律教師：電流做功，消耗的是電能。電能轉化為什么形式的能與電路中的電學元件有關。在純電阻元件中電能完全轉化成內能，于是導體發(fā)熱。設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，試計算在時間t內電流通過此電阻產(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在時間t內電場力對電阻元件所做的功為W=IUt = I2Rt【說明】利用電功率的公式P=IU計算時，電壓U的單位用V，電流I的單位用A，電功率產(chǎn)生的熱量為Q=l2Rt)教師指出：這個關系最初是物理學家焦耳用實驗得到的，叫焦耳定律，同學們在初中已經(jīng)學過了。學生活動：總結熱功率的定義、定

5、義式及單位。熱功率：(1)定義：單位時間內發(fā)熱的功率叫做熱功率。Q2定義式：P熱=l R(3)單位：瓦(W)課堂練習：1.1.一根 6060Q的電阻絲接在 兩端的電壓為 3636 V V，在 5 5 minmin 內電流所做的功是多少？產(chǎn)生 多少熱量？2.2. 有一電動機，內阻RM= 0.40.4Q,當它兩端所加的電壓 U U = 220220 V V 時，通過電動機的電流是5 5 安, ,則在一分鐘時間內：(1)(1) 電流做的功是多少？電功率是多少？(2)(2) 產(chǎn)生的熱量是多少？熱功率是多少？問題：兩種電路中，電功率與熱功率是否相等？為什么？師生共同總結：(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，電功率與熱功率數(shù)值相等。即P熱=P電若電路中有電動機或電解槽時，電路消耗的電功率絕大部分轉化為機械能或化學能，只有一少部分轉化為內能，這時電功率大于熱功率，即P電P熱。(三)課堂總結、點評教師活動：讓學生概括總結本節(jié)的內容。請一個同學