15.4探究焦耳定律一、教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)與技能1理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。2了解電功和電熱的關(guān)系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應(yīng)條件。3知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。4能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。（二）過(guò)程與方法通過(guò)有關(guān)實(shí)例，讓學(xué)生理解電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程。（三）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)一步體會(huì)能量守恒定律的普遍性。三、重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。難點(diǎn)：主要在學(xué)生對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí)，接受起來(lái)比較困難。四、課時(shí)安排：3課時(shí)第一課時(shí)一、教學(xué)過(guò)程（一）復(fù)習(xí)回顧1、電能和電功2、電功率P=W/t=UI（二）新課引入1、過(guò)塑機(jī)，我們?nèi)ミ^(guò)塑時(shí)，工作人員打開開關(guān)后總是說(shuō)等一下它預(yù)熱，等一段時(shí)間后它會(huì)發(fā)熱。2、微波爐為什么那么高溫呢？假設(shè)一張紙?jiān)谒厦鏁?huì)怎么樣呢3、燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？4、電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺？為什么？3、電流熱效應(yīng)：在物理學(xué)中，是指電流通過(guò)導(dǎo)體，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象。（三）教學(xué)內(nèi)容通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)活動(dòng)一：探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)（方法：控制變量法）（1） 探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系a、 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖b、 連接串聯(lián)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)介紹如圖15-10的實(shí)驗(yàn)裝置，在兩個(gè)相同的燒瓶中裝等量煤油，瓶中各裝一根電阻絲，R1和R2分別為5和10，然后串聯(lián)起來(lái)。c、 通電前，先記下瓶中煤油的初始溫度t0d、 通電后，電流通過(guò)電阻絲產(chǎn)生熱量，煤油的比熱容相同，那么，相同時(shí)間內(nèi)，煤油的溫度越高，電流產(chǎn)生的熱量越多。e、 每經(jīng)過(guò)相同時(shí)間（如1min），就讀出兩支溫度計(jì)的示數(shù)，并將數(shù)據(jù)填寫在表中。f、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論：當(dāng)電流一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻越大，產(chǎn)生的熱量就 。（2） 探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系a、選用實(shí)驗(yàn)器材：滑動(dòng)變阻器、電流表、開關(guān)、電源、乙瓶的電阻絲，并設(shè)計(jì)出如圖15-12所示的電路圖b、不合理，因?yàn)樘骄侩娐窡崃亢碗娏鞯年P(guān)系，前提是電阻一定時(shí)，應(yīng)該改變實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在乙瓶上并多一個(gè)電阻絲，與其并聯(lián)，如圖：那么甲瓶為干路，乙瓶為支路，干路電流大于支路。c、分析實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論：當(dāng)電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 。（3） 探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟通電時(shí)間的關(guān)系a、在實(shí)驗(yàn)器材的基礎(chǔ)上加多一個(gè)鐘表看時(shí)間。b、通電過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)電路中的電流表示數(shù)保持穩(wěn)定，電阻也沒(méi)有改變。但溫度計(jì)示數(shù)改變c、分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體電阻和通過(guò)導(dǎo)體的電流保持不變時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。二、課堂練習(xí)為研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系，小明找來(lái)了如圖23所示的實(shí)驗(yàn)器材，其中A、B兩個(gè)相同的瓶?jī)?nèi)分別裝有質(zhì)量和初溫都相同的煤油，將選擇好的銅絲和鎳鉻合金絲浸沒(méi)在煤油中，兩根溫度計(jì)分別測(cè)量?jī)善恐忻河偷臏囟?1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，將銅絲和鎳鉻合金絲串聯(lián)接人電路中，這是為了控制 相同；(2)紿圖中的裝置通電一段時(shí)間后，切斷電源根據(jù)銅絲和鎳鉻合金絲的大小以及雙察到的 ，可得通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系三、教學(xué)反思第二課時(shí)一、教學(xué)過(guò)程（一）焦耳定律1、定義：英國(guó)學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)于1840年最先精確地確定：電流通過(guò)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(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。2、公式表示：Q=I2Rt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()，通過(guò)的時(shí)間t的單位要用秒(s)這樣，熱量Q的單位就是焦耳（J）在一定的條件下，根據(jù)電功公式和歐姆定律公式推導(dǎo)出焦耳定律公式如果電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，其電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據(jù)歐姆定律U=IR推導(dǎo)出焦耳定律Q=I2Rt，3、在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多，進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多4、例題某電熱器接在220V的電源上，其電阻是100，則通電8min能產(chǎn)生多少熱量？（二）電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制1、有一些用電器是利用電流的熱效應(yīng)來(lái)工作。2、電流的熱效應(yīng)也會(huì)使有些電器溫度過(guò)高而影響正常工作，有時(shí)甚至還會(huì)形成火災(zāi)。這些用電器為了避免因溫度過(guò)高而影響正常工作，采取了散熱措施。電熱毯 電爐子 電熨斗二、課堂練習(xí)1、一根60的電阻絲接在36V的電流上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量.解：I=U/R=36V/60=0.6AQI2Rt(0.6A)260300s6480J三、教學(xué)反思