15.4探究焦耳定律一、教學目標（一）知識與技能1理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實際功率和額定功率。2了解電功和電熱的關系。了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的適應條件。3知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉化關系，電功大于電熱。4能運用能量轉化與守恒的觀點解決簡單的含電動機的非純電阻電路問題。（二）過程與方法通過有關實例，讓學生理解電流做功的過程就是電能轉化為其他形式能的過程。（三）情感態度與價值觀通過學習進一步體會能量守恒定律的普遍性。三、重點與難點：重點：區別并掌握電功和電熱的計算。難點：主要在學生對電路中的能量轉化關系缺乏感性認識，接受起來比較困難。四、課時安排：3課時第一課時一、教學過程（一）復習回顧1、電能和電功2、電功率P=W/t=UI（二）新課引入1、過塑機，我們去過塑時，工作人員打開開關后總是說等一下它預熱，等一段時間后它會發熱。2、微波爐為什么那么高溫呢？假設一張紙在它上面會怎么樣呢3、燈泡發光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？為什么？4、電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？3、電流熱效應：在物理學中，是指電流通過導體，導體會發熱的現象。（三）教學內容通電導體放出的熱量跟哪些因素有關活動一：探究通電導體放出的熱量跟哪些因素有關（方法：控制變量法）（1） 探究導體產生的熱量跟電阻的關系a、 設計實驗電路圖b、 連接串聯電路，進行實驗介紹如圖15-10的實驗裝置，在兩個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，然后串聯起來。c、 通電前，先記下瓶中煤油的初始溫度t0d、 通電后，電流通過電阻絲產生熱量，煤油的比熱容相同，那么，相同時間內，煤油的溫度越高，電流產生的熱量越多。e、 每經過相同時間（如1min），就讀出兩支溫度計的示數，并將數據填寫在表中。f、 實驗數據分析，得出結論：當電流一定時，導體的電阻越大，產生的熱量就 。（2） 探究導體產生的熱量跟電流的關系a、選用實驗器材：滑動變阻器、電流表、開關、電源、乙瓶的電阻絲，并設計出如圖15-12所示的電路圖b、不合理，因為探究電路熱量和電流的關系，前提是電阻一定時，應該改變實驗設計，在乙瓶上并多一個電阻絲，與其并聯，如圖：那么甲瓶為干路，乙瓶為支路，干路電流大于支路。c、分析實驗，得出結論：當電阻一定時，通過導體的電流越大，導體產生的熱量 。（3） 探究導體產生的熱量跟通電時間的關系a、在實驗器材的基礎上加多一個鐘表看時間。b、通電過程中，發現電路中的電流表示數保持穩定，電阻也沒有改變。但溫度計示數改變c、分析數據，得出結論：當導體電阻和通過導體的電流保持不變時，通電時間越長，產生的熱量越多。二、課堂練習為研究通電導體產生熱量的多少與電阻的關系，小明找來了如圖23所示的實驗器材，其中A、B兩個相同的瓶內分別裝有質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在煤油中，兩根溫度計分別測量兩瓶中煤油的溫度(1)實驗時，將銅絲和鎳鉻合金絲串聯接人電路中，這是為了控制 相同；(2)紿圖中的裝置通電一段時間后，切斷電源根據銅絲和鎳鉻合金絲的大小以及雙察到的 ，可得通電導體產生熱量的多少與電阻的關系三、教學反思第二課時一、教學過程（一）焦耳定律1、定義：英國學家焦耳做了大量的實驗于1840年最先精確地確定：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比跟通電時間成正比，這個規律叫做焦耳定律。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()，通過的時間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，根據電功公式和歐姆定律公式推導出焦耳定律公式如果電流通過導體時，其電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化為其他形式的能量，也就是電流所作的功全部用來產生熱量那么，電流產生的熱量Q就等于電流做的功W，即Q=W.W=UIt，根據歐姆定律U=IR推導出焦耳定律Q=I2Rt，3、在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產生的熱量越多在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產生的熱量越多，進一步的研究表明產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，通電時間越長，電流產生的熱量越多4、例題某電熱器接在220V的電源上，其電阻是100，則通電8min能產生多少熱量？（二）電流熱效應的應用與控制1、有一些用電器是利用電流的熱效應來工作。2、電流的熱效應也會使有些電器溫度過高而影響正常工作，有時甚至還會形成火災。這些用電器為了避免因溫度過高而影響正常工作，采取了散熱措施。電熱毯 電爐子 電熨斗二、課堂練習1、一根60的電阻絲接在36V的電流上，在5min內共產生多少熱量.解：I=U/R=36V/60=0.6AQI2Rt(0.6A)260300s6480J三、教學反思