焦耳定律教學(xué)設(shè)計

第十八章電功率第4節(jié)焦耳定律商城二中李微教學(xué)目標一、知識與技能

1.認識電流的熱效應(yīng)。

2.通過探究,知道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。3.知道焦耳定律,會用焦耳定律進行簡單的計算。二、過程與方法通過實驗探究，了解控制變量的物理方法，提高實驗探究能力和思維能力。

三、情感、態(tài)度與價值觀

會解釋生活中的一些電熱現(xiàn)象,了解焦耳的生平，培養(yǎng)熱愛科學(xué)，勇于克服困難的決心和信心。

教學(xué)重點

1.通過實驗探究電熱與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。2.焦耳定律的簡單計算。教學(xué)難點

焦耳定律的理解。eq\o(\s\up12(),\s\do4(教學(xué)過程))一、新課引入小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業(yè)，電視機也沒打開，很高興，可是用手一摸電視機的后蓋就發(fā)現(xiàn)，小明剛看過電視。你知道他爸爸是根據(jù)什么判斷的嗎？二、合作探究探究點一電流的熱效應(yīng)活動1：課件展示，讓學(xué)生分析這些用電器在工作的過程中的共同特點是什么？活動2：小組之間交流、討論使用這些用電器時，熱量是從哪里來的？工作時能量的轉(zhuǎn)化情況。歸納總結(jié)：（1）總結(jié)：電流通過這些用電器后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。（2）用電器使用時都消耗了電能，工作時把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?？偨Y(jié)：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。探究點二焦耳定律活動1：實驗探究電影響電流產(chǎn)生熱量的因素提出問題：電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?請同學(xué)們猜想一下，電流通過不同的導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量為什么不同？電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)？小組之間交流、討論，闡明自己的觀點。猜想：可能與電流、電阻和通電時間有關(guān)設(shè)計實驗：根據(jù)猜想，小組之間設(shè)計實驗，交流討論出探究的方法、實驗中電流產(chǎn)生的熱量如何表現(xiàn)出來？探究分為幾步完成？根據(jù)每個小組的發(fā)言和交流，師進行補充和總結(jié)，出示課件，展示內(nèi)容：探究方法：控制變量法研究問題的方法：轉(zhuǎn)換法。即實驗中通過U形管兩邊的液面的高度的變化轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生熱量的多少。探究步驟：(1)如圖1，兩個透明容器中密封著等量的空氣，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化.將兩容器中的電阻絲(左邊電阻絲為5Ω，右邊電阻絲為10Ω)串聯(lián)起來接到電源兩端，比較兩個U形管中液面高度的變化.說明了什么問題.圖1圖2(2)如圖2，兩個密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián).在通電時間相同的情況下，觀察兩個U形管中液面高度的變化.說明了什么問題.解：(1)在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多.(2)在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多.歸納總結(jié)：（1）在電流和通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（2）在通電時間、電阻相同的情況下，通過電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。（3）在電阻、電流相同的情況下，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多?；顒?：焦耳定律其實早在1840年英國物理學(xué)家焦耳就精確地確定了它們的關(guān)系，得到了焦耳定律，（1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。（2）公式：公式中的電流I的單位要用安培（A），電阻R的單位要用歐姆（Ω），通電時間t的單位要用秒（s）。這樣熱量的單位就是焦耳（J）。活動3：探究電熱與電功的關(guān)系提出問題：如圖所示，電吹風(fēng)工作時，消耗了1000J的電能，電流在電阻線上產(chǎn)生的熱量等于1000J嗎？延伸拓寬：（1）電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q等于消耗的電能，即Q=W=UIt。此時結(jié)合歐姆定律還可推導(dǎo)出另一個公式。故此時W和Q的關(guān)系為：。當(dāng)電吹風(fēng)機工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：W＞Q，Q=I2Rt例1：一根60?的電阻絲接在36V的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？例2：某電動機上標有“2