課題：焦耳定律

1、課題：焦耳定律教學目標：（一）知識與技能：通過演示和講解使學生掌握焦耳定律的內(nèi)容及公式，并能熟練運用解決相關的問題；（二）過程與方法：1、使學生明確電流做功的實質(zhì)就是導體中的電場對自由電荷的靜電力所做的功，并利用靜電力做功的公式推導出電功的公式；2、通過能量的轉(zhuǎn)化與守恒，使學生知道電功和電熱的關系，并明確在有非純電阻元件的電路中，電功大于電熱的道理；（三）情感態(tài)度、價值觀：知道焦耳定律的物理意義，關注焦耳定律在生活與生產(chǎn)中的應用。教學重點：掌握電功和電熱的計算教學難點：區(qū)別純電阻與非純電阻電路中電功與電熱的計算教學重難點突破：教學方法：相互討論、研究教學過程：自學導案一、自主學習：認真閱讀課本

2、 P53-54,思考并回答下列問題。（一）電功1、 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電能轉(zhuǎn)化為 能的過程就是 的過程，電流做功，實質(zhì)上是導體中的 對的靜電力在做功。自由電荷在靜電力作用下沿 的方向做，電荷的電勢能 ，其他形式的能 2、公式：3、 單位： ，常用的單位還有：千瓦時（ kW.h） 1kW.h= J（二）電功率1、 定義: 。2、公式：3、 單位： 1 k W = W4、用電器的額定功率和實際功率用電器的額定功率是用電器長期正常工作時的 功率，也就是用電器加上額定電壓時（或通以額定電流）時消耗的電功率。用電器的實際功率是用電器的實際工作時消耗的 電功率。為了使用電器不被燒毀，要求實際功率不能 其

3、額定功率。(三) 焦耳定律1、內(nèi)容：2、公式：3、 熱功率：。公式：。問題討論1試討論電功與電熱的關系？2、試討論串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的功率與電阻的關系？我的疑惑一、復習引入：電功即電流在一段電路上做的功W=Ult。接著向?qū)W生指出電流通過導體時，導體總是要發(fā)熱的，這是電流的熱效應。提問：電流通過導體時產(chǎn)生的熱量的多少與什么因素有關呢？我們這節(jié)課就來研究這個問題。二、新課講授：(一)焦耳定律：1內(nèi)容：英國物理學家焦耳(18181889 )經(jīng)過長期的實驗研究后指出：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方，導體的電阻和通電時間成正比一一焦耳定律。Q=I2Rt (1 )式說明：1、(1)式表明電流通過導

4、體時要發(fā)熱，焦耳定律就是研究電流熱效應的定量規(guī)律。2、(1)式中各量的單位.2、電功和電熱的關系：設問：電流通過電路時要做功，同時，一般電路都是有電阻的，因此電流通過電路時也要產(chǎn)生熱量。那么，電流做的功跟它產(chǎn)生的熱量之間，又有什么關系呢？(1)純電阻電路.如圖所示，電阻 R,電路兩端電壓 U,通過的電流強度I.電功即電流所做的功：W=UIt.電熱即電流通過電阻所產(chǎn)生的熱量：Q=l2Rt由部分電路歐姆定律：U=IR2W=UIt=IRt=Q說明：在純電阻電路中，電功等于電熱.也就是說電流做功將電能2 2電功表達式：W=UIt=IRt=(U /R)/t電功率的表達式： p=ui=i 2r=U/r(2

5、)非純電阻電路.如圖所示，電燈 L和電動機M的串聯(lián)電路中，電能各轉(zhuǎn)化成什么 能？ 電流通過電燈L時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為光能 .電流通過電動機時，電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能。電流通過電動機 M時，電功即電流所做的功(電動機消耗的電能)：W=UIt 電熱即電流通過電動機電阻時所產(chǎn)生的熱量：Q=l 2RtW(=Ult)=機械能 +Q(=I 2Rt)說明：在包含有電動機，電解槽等非純電阻的電路中，電功仍等于Ult ,電熱仍等于I 2Rt但電功不再等于電熱而是大于電熱了. Ult > I2Rt電功表達式：W=UIt工 Q=I2Rt電功率表達式：P=UI發(fā)熱功率表達式：P=I例題分析:例1： 一臺電

6、動機，額定電壓是110伏，電阻是0.40歐，正常工作時通過電流為50安.例3 :如果不考慮溫度對電阻的影響,一個“220V, 40W 的白熾泡( B D )A 接在110V的線路上它的功率為20WB 、接在110V的線路上它的功率為10WC 接在55V的線路上它的功率為10WD 、接在55V的線路上它的功率為2.5W例4:有一個直流電動機，把它接入0.2V電壓的電路時，電機不轉(zhuǎn)，測得流過電動機的電流是0.4A，若把電動機接入2.0V電壓的電路中，電動機正常工作，工作電流是1.0A，求電動機正常工作時的輸出功率多大?如果在電動機正常工作時，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動機求每秒鐘電流所做的功.每秒鐘產(chǎn)生的

7、熱量.例2:維修電爐時，將電阻絲的長度縮短十分之一，則修理后的電爐的功率和維修前的功率之比是(BB 11: 10A. 9: 10B。10: 9Co 10： 11的發(fā)熱功率是多大?(1.5W 8W )例5: 一臺小型電動機，電樞電阻為20歐，接在電壓為120V的電源上，求：當輸入電動機的電強度為多大時，電動機可得到最大的輸出功率 ？最大輸出功率為多少？解：電動機為非純電阻電路故：iu=i 2r+p出2P 出=-I R+IU當I= U/2( R) = 3(A)時電動機有最大的輸出功率2電動機有最大的輸出功率P出=-3 X 20+ 3X 120= 180(W)課堂小結： 本節(jié)課根據(jù)功和能的關系，從電能的轉(zhuǎn)化引入電功的概念，并根據(jù)靜電力做功的知識和電流與電荷量的關系得到了電功的計算公式，有利于學生理解和掌握。課后作業(yè)： 相應學案板書設計：焦耳定律(一)焦耳定律：1 、內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方，導體的電阻和通電時間成正比焦耳定律。公式： Q=I2Rt2、電功和電熱的關系 :1)純電阻電路： 電功等于電熱 。電功表達式