18.4焦耳定律

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1、舒兰二十一中“主题教研”教案用纸（正页）课题18.4焦耳定律课型新授授课日期课时总第（）课时教学目标知识目标1、知道电流的热效应；2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其使用。水平目标知道科学研究中常用的等效替代法和控制变量法在本节实验中的使用。情感目标通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心。教学重点电流的热效应跟电阻大小的关系教学难点实验操作过程教具课件电流的热效应演示器一台，220V电源、火柴、电阻丝、泡沫塑料块及多媒体。板书板画设计课题：18.4焦耳定律一、电流的热效应：二、焦耳定律1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间

2、成正比，这个规律叫焦耳定律。2、公式：Q=I2Rt3、与消耗电能的关系：Q=W（纯电阻电路）三、电热的利用和防止电热器的优点：清洁卫生，效率咼，方便调温。防止措施：设法散热（1）加散热窗（2）加风扇课后反思舒兰二十一中“主题教研”教案用纸（副页）教学过程设计教学环节教学活动时间分配、方法设计导语老师出示一些电器的图片，让学生观察，提出问题：（1）比较它们有何不同？（2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为.什么？（4）电能在转化为其他形式能的时候，为什么都要发热？影响它们发热的因素是什么？（5）它们发热时有什么规律？

3、学生活动：观察、思考、讨论回答问题。情境导入法2min新课探索1、电流的热效应电流通过导体时，电能要转化成热，我们把这样现象叫做电流的热效应。2、探究：电流产生的热跟哪些因素相关（1）猜想 可能与电压相关，因为电压越大，电炉中产生的热越多； 可能与电阻相关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热； 可能跟电流相关，因为常听说，电流大容易引发火灾。老师补充：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二个量就能够再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就能够了。（2）设计实验（采用控制变量法） 如何控制电流一定时电阻的变化？ 如何控制电阻一定时电流的变化？ 如何比较电流

4、产生热的多少？（转换的思想）万案：第一次实验：把两个电阻T放在煤油中或密闭的空气盒中，使之它们产生的热对煤油或空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中煤油或空气的膨胀水准，如图1所示。|-|-|11Il11llIIRYAR12第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，能够在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2所示。（3）实行实验被加热的物质是煤油。讲授法15min介绍课本上实验。 被加热的物质是空气。老师使用电热效应演示器一台实行演示，学生观察。 播放课件：用凡士林将火柴粘在串联的电阻丝上，接通电源，过一会儿发现

5、，电阻大的火柴先掉下。_呻 用两段不同材料电阻丝和一根长竹片制成的弓型的电热锯，串r联后接入电压为46V的蓄电池组上。切割泡沫塑料。感觉电阻丝细的部分切割快，而粗的部分切割迟钝。（4）分析论证 在通电电流一定的条件下，电阻越大，电流产生热的功率就越大，精确的实验表明：电流产生热的功率与电阻成正比。 在电阻一定的条件下，电流越大，电流产生热的功率也越大，大量的精确实验表明：电流产生热的功率与电流的平方成正比。（5）结论上述关系式用公式表示为：P=I2R3、理论推导由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出P=I2R4、焦耳定律英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体

6、产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律。其公式为：Q-l2Rt。公式中的电流1的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆（Q）通过的时间t的单位要用秒（s）这样，热量”Q的单位就是焦耳（J）。5、电热的利用和防止,（1）任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。（2）电热的利用凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。（3）电热的防止不是想把电能转化为热能，而是想转化为机械

7、能、化学能等装置的用电器都需要防止电热的产生。如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。课堂小结学生自己总结本节课所学内容并与冋学交流归纳法5min巩固1、如图所示为“iPa啲充电器，参数标有5V2/A，表示充电电压是5V,最大输出电流2.1A，电板充满电所储存的电能是113400J。充电时的能量转换是电能转化为（化学/内）能。若“iPad充电时以最大输出电流充电，要将空电板充满电需要h，小明觉得充电时间太长了，他想为什么苹果公司在设计时不把最大输出电流提升呢？这样能够实现快速充电，于是他请教了物理老师，老师告诉了他一个信息，影响锂电池寿命的最大杀手是电板发热，小明恍然大悟，请你解释其中的原因。习题法20min练习2、电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用来工作的。而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了。3、某加热装置的工作原理如图所示，两电阻丝的阻值相等，电源电压不变，它有加热和保温两个工作状态。当开关S1接b，S2断开时，它是处于状态，此时电路功率为P1;当开关S1接a，S2闭合时，电路功率为P2,贝UP1:P2=。拓展提升若已知电风扇电动机内阻为R,当电风扇正常工作时，测出加在电动机两端的电压为U，能否利用P=U2/r计算电动机的输入功率，你判断依据是什么？若电风扇接通电源后，风扇叶片不”转动，为什”么容易出现电动机线圈过热着火的危险研讨法3min