高中物理焦耳定律教案

“高跟鞋声音”通过精心收集，向本站投稿了13篇高中物理焦耳定律教案，下面是小编帮大家整理后的高中物理焦耳定律教案，希望对大家的学习与工作有所帮助。

篇1：高中物理焦耳定律教案

高中物理焦耳定律教案

一、学习目标：

1、理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算。

2、理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。

3、能结合实际问题区分电功和电热，进一步体会能量守恒的意义和普适性。

二、问题导读：

1、当电路接通时，电路内就建立起了_____，自由电荷在_____作用下____运动而形成电流，这时电场力对自由电荷做了功，就是我们常说的_____，计算公式：＿＿＿＿。

2、电流做功的快慢用_____表示，它等于电流在单位时间内所做的功，计算公式为_______________。额定功率是指___________________________。

3、焦耳定律的内容_______________________________________________________表达式为____________，在纯电阻电路中，电流所做的功与产生的电热_____，电热的计算公式还有：________________；而在非纯电阻电路中，电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式______________计算，产生的电热只能用公式______________计算，此时，电功W___（填“大于”或“小于”）电热Q。

4、焦耳定律的微观解释：当导体内的'电子在_____作用下做_____运动时，会与金属离子不断碰撞，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子的热运动____，导致导体发热。显然，电流越大、电阻越大，碰撞就越频繁、剧烈，发热就越___。

5、电动机是将电能转化为___能的设备，电动机通电后，电流做的功_____（填“大于”或“小于”）产生的机械能，这是因为________________________。

6、举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。

三、实例引领：

例一、1、电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈的电阻为R，则此电动机的额定功率（输入功率）为_____，正常工作时的热功率为______，输出的机械功率为______，电动机的效率为______。三者的关系可表达为____________________。当电动机突然卡住不转，此时输出的机械功率为________，电动机消耗的电能全部转化为_____能，此时的电流为______，热功率为__________。

2、如图所示，一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A。该电动机把一个质量为50kg的物体以0.9m/s的速度匀速提高，求①电动机的电功率和电动机线圈的电阻（不计摩擦）；②如果电动机突然卡住，通过线圈的电流是多少？电动机的功率是多少？

例二、关于电功率和热功率的下列说法，正确的是

A、电功率就是热功率

B、统一电路中，电功率可以大于等于热功率，也可以小于热功率

C、电功率就是电路中电能转化为内能的功率

D、热功率就是电路中因发热而消耗的功率

四、同步达标：

1、课本P59：1―3题

2、一只普通的家用照明白炽灯泡，正常发光时，通过它的电流值与哪一数值较为接近？

A、20A B、2A C、0.2A D、0.02A

3、一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：⑴转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率是多大？

⑵如果接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？

4、微型吸尘器的直流电动机内电阻一定。当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？

五、能力提升：

同步训练P69---70，能力培养1----7题。

篇2：2023高中物理焦耳定律教案

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、单位及其运用.

能力目标

知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.

情感目标

通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.

教学建议

教材分析

教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.

做好实验是本节课的关键.

教法建议

本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.

对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.

教学设计方案

提问：

灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉?为什么?

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?

学生回答：发烫.是电流的热效应.

引入新课

演示实验：

1、

介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.

2、

三种情况：

第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.

第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.

第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.

(2)焦耳定律

英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体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，这个规律叫做焦耳定律.

焦耳定律可以用下面的公式

表示：Q=I2Rt

公式中的电流I的单位要用安培(A)，电阻R的单位要用欧姆，通过的时间t的单位要用秒这样，热量Q的单位就是焦耳(j).

例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.

篇3：2023高中物理焦耳定律教案

核心素养

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力;?体会物理科学探究的过程和方法，培养合作意识和创新能力。

一、教学目标

1.能通过实例，认识电流的热效应。

2.能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。

3.会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。

二、教学重难点

重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。

难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。

三、教学过程

教学

环节 教师活动 学生活动 设计意图 课前 登陆优教平台，发送预习任务 完成本节课的预习任务，反馈预习情况 了解本节课内容，发现薄弱点，针对性听课 复习

提问

(2分钟) 1.电功的大小与哪些因素有关?如何计算?

2.能说出一些用电器工作时能量的转化情况?

学生按要求回忆，回答。 为本节课作知识上的铺垫。

创设情景

引入新课

(3分钟) 电流在电路中做功，可以将电能转化为其它形式的能，如电动机、电灯发光、电视机工作。

当这些用电器工作一段时间后，我们触摸它们的有关部位，会有什么感觉?这是什么原因? 学生说出常见用电器工作过程中能量的转化。

电流通过导体时电能转化成内能。 创造课堂情景，激发学生的兴趣和求知欲。

联系实际，引入新课。 新课教学(28分钟) 电流的热效应

投影：电饭锅、取暖器、油灯、电炉丝、电铬铁……

这些用电器工作时有什么共同特点?

导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热?说明什么?

一、提出问题

电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?

二、猜想与假设

提示：电热是电流通过电阻时产生的热量，电路中有电压不一定有电流，所以电压对电流通过电阻产生热量的多少没有影响。(排除电压这个物理量)

电流通过导体产生热量的多少与____________有关。

你能结合实例说出这三个因素对电热的影响吗?

三、设计实验

要研究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，如何设计实验?如何比较产生热量的多少?

四、进行实验

(优教提示：请打开素材“演示视频：焦耳定律(二)”)

展示实验装置1

观察本实验装置，思考：

1.本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系?

2.两电阻为什么要串联?

3.如何比较电流通过电阻放出热量?

4.设计实验数据记录表格

电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况，把实验结果填入表格中。

分析实验数据，可以得到什么结论?

展示装置2

1.本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系?

2.右边电阻丝上为什么要再并联一根电阻丝?

3.如何比较电流通过电阻放出热量?

4.设计实验数据记录表格

电路接通，进行实验，观察U形管中液柱的上升情况，把实验结果填入表格中。

分析实验数据，可以得到什么结论?

对于某一个电阻，在电流一定时，通电时间越长，电流通过电阻产生热量越多。这个结论可以通过刚才的实验中看出来，某一根电阻丝通电时间越长，液柱上升越高，说明放出热量越多。

五、分析论证，得出结论

对以上两个实验进行总结，电流通过电阻产生热量多少与电流、电阻和通电时间。 学生总结：

这些用电器工作时都是把电能转化成内能。

(得出电流的热效应的概念)

电热的大小可能与导体的电阻有关。

学生结合生活实际进行猜想：

电流、电压、电阻、通电时间……

学生举例证明猜想的合理性。

学生讨论：

实验时要控制电路中的电流相等，改变电阻，比较在相同时间内放出热量的多少。

可以通过加热相同物体，比较物体吸热升温的多少

学生观察实验装置讨论得出：

1.本装置研究电热与电阻的关系。

2.电阻串联，可以使流过两根电阻丝的电流和通电时间相同。

3.通过左右两管液面的高度差来比较，液柱上升的越高，放出热量越多。

电流I/A

R1

R2

电阻/Ω

产生热量(多/少)

4.实验数据表格

学生根据实验数据，得出结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。

学生观察实验装置讨论得出：

1.本装置研究电热与电流的关系。

2.使右边容器中的电阻丝中的电流与左边容器中的电阻丝不等(左边电流大于右边电流)。

3.通过左右两管液面的高度差来比较，液柱上升的越高，放出热量越多。

篇4：2023高中物理焦耳定律教案

教学目的：通过演示和讲解使学一掌握焦耳定律。讲解电功和电热的关系，知道在有非纯电阻元件的电路中，电功大于电热的道理。

教学重点：区别并掌握电功和电热的计算。

教学过程

复习引入：复习提问电功概念。

使学生回答出电功即电流在一段电路上做的功W=UIt。接着向学生指出电流通过导体时，导体总是要发热的，这是电流的热效应。电流通过导体时产生的热量的多少与什么因素有关呢?——我们这节课就来学习这个问题。

新课讲授：

(一)焦耳定律：

英国物理学家焦耳(1818～1889)经过长期的实验研究后指出：

电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻和通电时间成正比——焦耳定律。

Q=I2Rt………………………………………(1)式

说明：a.(1)式表明电流通过导体时要发热，焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的。

b.(1)式中各量的单位.

(二)电功和电热的关系：

设问： 电流通过电路时要做功，同时，一般电路都是有电阻的，因此电流通过电路时也要生热.那么，电流做的功跟它产生的热之间，又有什么关系呢?

1.纯电阻电路.

如图所示，电阻R，电路两端电压U，通过的电流强度I.

电功即电流所做的功： W=UIt.

电热即电流通过电阻所产生的热量： Q=I2Rt

由部分电路欧姆定律： U=IR

W=UIt=I2Rt=Q

表明： 在纯电阻电路中，电功等于电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的内能(热能).

电功表达式： W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t

电功率的表达式： P=UI=I2R=U2/R

2.非纯电阻电路.

如图所示，电灯L和电动机M的串联电路中，电能各转化成什么能?

电流通过电灯L时，电能转化为内能再转化为光能.电流通过电动机时，电能转化为机械能和内能.

电流通过电动机M时

电功即电流所做的功(电动消耗的电能)： W=UIt

电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量： Q=I2Rt

W(=UIt)=机械能+Q(=I2Rt)

表明： 在包含有电动机，电解槽等非纯电阻电路中，电功仍等于UIt，

电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了. UIt>I2Rt

高中物理焦耳定律教案

篇5：高中物理焦耳定律教案设计

【课前准备】

【课型】新授课 【课时】2课时

【教学三维目标】

(一)知识与技能

1.理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算.

2.理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算.

3.知道电功率和热功率的区别和联系.

4.知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热.

(二)过程与方法

通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程.

(三)情感态度与价值观

通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性

【教学重点难点】

重点：电功和电热的计算

难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别

【教学方法】理论、类比、探究、讨论、分析

【教学过程】

【复习引入】

【问题】用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，生活中常用的用电器，其能量的转化情况?

【回答】电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他形式能的过程，就是电流做功的过程。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，遵循能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。

【问题】用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?

5 焦耳定律

一、电功和电功率

【展示】

【问题】如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存 在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间 t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

【回答】在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

【问题】这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，【问题】电场力做了多少功?

【回答】在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

【问题】电流做功实质上是怎样的?

【回答】电流做功的实质是电路中电场力对定向移动的电荷做功。

【过渡】对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It(在时间间隔t内搬运的电荷量为q，则通过导体截面电荷量为q，I=q/t)，所以电场力做功W=qU=IUt。在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

【问题】电功的定义式用语言如何表述?定义式?

【回答】电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

定义式：W=UIT

【问题】电功的单位有哪些?

【回答】(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.

【问题】1 kW·h的物理意义是什么?1 kW·h等于多少焦?

【回答】1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。

1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J

【说明】使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

【问题】在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的 功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，如何描述电流做功的快慢呢?

篇6：高中物理焦耳定律教案设计

【教学目标】

(一)知识与技能

1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观

通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。

【教学重点】

电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

【教学难点】

电功率和热功率的区别和联系。

【教学过程】

复习

串并联电路的性质。

电流表的改装。

(二)进行新课

1、电功和电功率

教师：请同学们思考下列问题

(1)电场力的功的定义式是什么?

(2)电流的定义式是什么?

学生：(1)电场力的功的定义式W=qU

(2)电流的定义式I=

教师：投影教材图2.5-1(如图所示)

如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功?

学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

电功：

(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

(2)定义式：W=UIT

教师：电功的定义式用语言如何表述?

学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

教师：请同学们说出电功的单位有哪些?

学生：(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.

说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。

(2)定义式：P= =IU

(3)单位：瓦(W)、千瓦(kW)

[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。

2、焦耳定律

教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。

设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。

学生：求解产生的热量Q。

篇7：高中物理焦耳定律教案设计

一、教材分析

焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。

二、教学目标

(一)知识与技能

1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观

通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

三、教学重点难点

【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。

四、学情分析

学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

五、教学方法

等效法、类比法、比较法、实验法

六、课前准备

灯泡(36 V，18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机

七、课时安排

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

(二)情景引入、展示目标

教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

学生：(1)电灯把电能转化成内能和光能;

(2)电炉把电能转化成内能;

(3)电动机把电能转化成机械能;

(4)电解槽把电能转化成化学能。

教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

(三)合作探究、精讲点播

1、电功和电功率

教师：请同学们思考下列问题

(1)电场力的功的定义式是什么?

(2)电流的定义式是什么?

学生：(1)电场力的功的定义式W=qU

(2)电流的定义式I=

教师：投影教材图2.5-1(如图所示)

如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功?

学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

电功：

(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

(2)定义式：W=UIT

教师：电功的定义式用语言如何表述?

学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

教师：请同学们说出电功的单位有哪些?

学生：(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.

教师：1 kW·h的物理意义是什么?1 kW·h等于多少焦?

学生：1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。

1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J

说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，

电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。

(2)定义式：P= =IU

(3)单位：瓦(W)、千瓦(kW)

[说明]电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。

教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?

学生分组讨论。

师生共同总结：

(1)利用P= 计算出的功率是时间t内的平均功率。

(2)利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。

教师：为什么课本没提这一点呢?

学生讨论，教师启发、引导：

这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

[说明]利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。

2、焦耳定律

教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。

设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。

学生：求解产生的热量Q。

解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR

在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt

由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。

产生的热量为

Q=I2Rt

教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。

学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。

热功率：

(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。

篇8：焦耳定律教案

一、教材分析

焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。

二、教学目标

(一)知识与技能

1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3、知道电功率和热功率的区别和联系。

(二)过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。

(三)情感、态度与价值观

通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。

三、教学重点难点

【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。

四、学情分析

学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

五、教学方法

等效法、类比法、比较法、实验法

六、课前准备

灯泡(36 V，18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机

七、课时安排

八、教学过程

(一)预习检查、总结疑惑

(二)情景引入、展示目标

教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

学生：(1)电灯把电能转化成内能和光能;

(2)电炉把电能转化成内能;

(3)电动机把电能转化成机械能;

(4)电解槽把电能转化成化学能。

教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

(三)合作探究、精讲点播

1、电功和电功率

教师：请同学们思考下列问题

(1)电场力的功的定义式是什么?

(2)电流的定义式是什么?

学生：(1)电场力的功的定义式W=qU

(2)电流的定义式I=

教师：投影教材图2.5-1(如图所示)

如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功?

学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

电功：

(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

(2)定义式：W=UIT

教师：电功的定义式用语言如何表述?

学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

教师：请同学们说出电功的单位有哪些?

学生：(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称度，符号是kWh.

教师：1 kWh的物理意义是什么?1 kWh等于多少焦?

学生：1 kWh表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。

1 kWh=1000 W3600 s=3.6106 J

说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，

电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。

(2)定义式：P= =IU

(3)单位：瓦(W)、千瓦(kW)

[说明]电流做功的快慢与电流做功的多少不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。

教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?

学生分组讨论。

师生共同总结：

(1)利用P= 计算出的功率是时间t内的平均功率。

(2)利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。

教师：为什么课本没提这一点呢?

学生讨论，教师启发、引导：

这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

[说明]利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。

2、焦耳定律

教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。

设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。

学生：求解产生的热量Q。

解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR

在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt

由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。

产生的热量为

Q=I2Rt

教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。

学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。

热功率：

(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。

(2)定义式：P热= =I2R

(3)单位：瓦(W)

[演示实验]研究电功率与热功率的区别和联系。

(投影)实验电路图和实验内容：

取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 ，把它接在如图所示的电路中。

(1)先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

(2)再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V(此电压为小电机的额定电压)，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

[实验结果]

(1)电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A，

P电=UI=0.500.50 W=0.25 W

P热=I2R=0.5021.0 W=0.25 W

P电=P热

(2)电机转动时，U=2.0 V，I=0.40 A，

P电=UI=2.00.40 W=0.80 W

P热=I2R=0.4021.0 W=0.16 W

P电P热

学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。

师生共同活动：总结：

(1)电功率与热功率的区别

电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。

热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。

(2)电功率与热功率的联系

若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电

教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。

若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电P热。

教师指出：上述实验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电P热。

教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

(四)反思总结、当堂检测

(五)发导学案、布置作业

课后作业：P57 问题与练习2、3、4、5

九、板书设计

1、电功和电功率

(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

(2)定义式：W=UIT

2、焦耳定律

(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。

(2)定义式：P热= =I2R

(3)单位：瓦(W)

十、教学反思

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

(四)实例探究

☆求两点间的电势差

【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个220V，40W的灯泡，下列说法正确的是

A.接在110 V的电路上时的功率为20 W

B.接在110 V的电路上时的功率为10 W

C.接在440 V的电路上时的功率为160W

D.接在220 V的电路上时的功率为40 W

解析：正确选项为BD。

(法一)由 得灯泡的电阻 =1210

电压为110V时， W=10 W

电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.

(法二)由 。可知R一定时，PU2，

当U=110V= ，P=P额/4=10 W

说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额I额可知，P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。

【例2】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作。求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?

解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：

电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为

P入=I1U1=0.82W=1.6 W

电动机的机械功率

P机=P入-I12r=1.6-0.821 W=0.96W

说明：在非纯电阻电路里，要注意区别电功和电热，注意应用能量守恒定律。①电热Q=I2Rt。②电动机消耗的电能也就是电流的功W=Iut。③由能量守恒得W=Q+E，E为其他形式的能，这里是机械能;④对电动机来说，输入的功率P入=IU;发热的功率P热=I2R;输出的功率，即机械功率P机=P入-P热=UI-I2R。

【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.6107 kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3103 kW，平均年发电量为1.7107 kWh，其规模居世界第二位。

(1) 试根据上文中给出的数据，计算我国建造的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几

小时?

(2)设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6 m，计算每次涨潮时流量是多大?(设潮汐电站的总能量转换效率为50%)

解析：(1)江厦潮汐电站功率为3103 kW，年发电量为1.07107 kWh，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为

s=9.8 h

(2)由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为

J

因为

所以每次涨潮的平均流量为

m3/次

说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。

【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6，R=10，U=160 V，电压表的读数为110 V，求

(1)通过电动机的电流是多少?

(2)输入到电动机的电功率是多少?

(3)在电动机中发热的功率是多少?

(4)电动机工作1 h所产生的热量是多少?

解析：

(1)设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则

U1=110 V，U2=U-U1=(160-110)V=50 V

通过电动机的电流为I，则I= = A=5 A

(2)输入到电功机的电功率P电，P电=U1I=1105 W=550 W

(3)在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=520.6 W=15 W

(4)电动机工作1 h所产生的热量Q，Q=I2rt=520.63600 J=54000 J

说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。

通过计算发现，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。

篇9：焦耳定律教案

一、学习目标：

1、理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算。

2、理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。

3、能结合实际问题区分电功和电热，进一步体会能量守恒的意义和普适性。

二、问题导读：

1、当电路接通时，电路内就建立起了_____，自由电荷在_____作用下____运动而形成电流，这时电场力对自由电荷做了功，就是我们常说的_____，计算公式：＿＿＿＿。

2、电流做功的快慢用_____表示，它等于电流在单位时间内所做的功，计算公式为_______________。额定功率是指___________________________。

3、焦耳定律的内容_______________________________________________________表达式为____________，在纯电阻电路中，电流所做的功与产生的电热_____，电热的计算公式还有：________________；而在非纯电阻电路中，电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式______________计算，产生的电热只能用公式______________计算，此时，电功W___（填“大于”或“小于”）电热Q。

4、焦耳定律的微观解释：当导体内的电子在_____作用下做_____运动时，会与金属离子不断碰撞，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子的热运动____，导致导体发热。显然，电流越大、电阻越大，碰撞就越频繁、剧烈，发热就越___。

5、电动机是将电能转化为___能的设备，电动机通电后，电流做的功_____（填“大于”或“小于”）产生的机械能，这是因为________________________。

6、举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。

三、实例引领：

例一、1、电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈的电阻为R，则此电动机的额定功率（输入功率）为_____，正常工作时的热功率为______，输出的机械功率为______，电动机的效率为______。三者的关系可表达为____________________。当电动机突然卡住不转，此时输出的机械功率为________，电动机消耗的电能全部转化为_____能，此时的电流为______，热功率为__________。

2、如图所示，一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A。该电动机把一个质量为50kg的物体以0.9m/s的速度匀速提高，求①电动机的电功率和电动机线圈的电阻（不计摩擦）；②如果电动机突然卡住，通过线圈的电流是多少？电动机的功率是多少？

例二、关于电功率和热功率的下列说法，正确的是

A、电功率就是热功率

B、统一电路中，电功率可以大于等于热功率，也可以小于热功率

C、电功率就是电路中电能转化为内能的功率

D、热功率就是电路中因发热而消耗的功率

四、同步达标：

1、课本P59：1―3题

2、一只普通的家用照明白炽灯泡，正常发光时，通过它的电流值与哪一数值较为接近？

A、20A B、2A C、0.2A D、0.02A

3、一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：⑴转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率是多大？

⑵如果接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？

4、微型吸尘器的直流电动机内电阻一定。当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？

五、能力提升：

同步训练P69---70，能力培养1----7题。

篇10：焦耳定律教案

【课题】

焦耳定律 编号_______ __________________

一、知识与技能：

初步了解焦耳定律，并能进行有关计算

课前预习学案

二、预习内容

1.电流做功的多少等于 转化为其他形式能的数量；所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对 的 力在做功，电荷的 减小，其他形式的能在增加；公式：W= ，P= 。

2.电流通过用电器时把 能全部转化为 能，这样的电路叫做纯电阻电路。

三、提出疑惑

课内探究学案

一、学习目标

1．理解电流热效应的本质

2．掌握焦耳定律，并能进行有关计算

3．理解电功和电热的关系，能区分纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热

二、学习过程

1.电功和电功率

（1）电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度。

（2）W= qU=UIt是电功的普适式， P= UI是电功率的普适式，适用于任何电路。

2.焦耳定律和热功率

（1）电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.

（2）Q=I2Rt是电热的计算式，可以计算任何电路中电流I 通过电阻R时在t时间内产生的热量（电热）；P=I2R是热功率的计算式，

3.电功和电热

（1）在纯电阻电路中：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等这时电能全部转化为内能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt= .同理P=UI=I2R= .

（2）在非纯电阻电路中：电流通过用电器是以转化为内能以外的.形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免的内能损失。例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等.?这时电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动，电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2R t（电枢的电阻生热）.这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，应该是W=E其他＋Q.?

（3）电功和电热是两个不同的物理量，只有在纯电阻电路中，电功才等于电热，W=Q=UIt=I 2R t= ；在非纯电阻电路中，电功大于 电热，W>Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。

例1 一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W，问：?

（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？?

（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？?

（3）如果接上电源 后 ，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流， 以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？?

三、当堂检测

1. 用电器两端电压22 0V，这意味着

A.1A电流通过用电器时，消耗的电能为220J

B.1C正电荷通过用电器时，产生220J的热量

C.1A电流通过用电器时，电流的发热功率为220W

D.1C正电荷从电势高端移到电势低端时，电场力做功220J

2. 一灯泡标有“220V，100W”字样将其接到110V的电源上(不考虑灯泡电阻的变化)，则有()

A.灯泡的实际功率为50W

B.灯泡的实际功率为25W

C.通过灯泡的电流为额定电流的

D.通过灯泡的电流为额定电流的

3.下图电路中，电灯L1、L2都标有“220V，100W”；电灯L3、L4都标 有“220V，40W”．将A、B两端接入电源，最暗的灯是 ( )

A．L1 B．L2 C．L3 D．L4

4.把两个相 同的电灯分别接在图中甲、乙两个电路里，调节滑动变阻器，使两灯都正

常发光，两电路中消耗的总功率分别为 和 ，可以断定()

A. 〉 B. 〈 C. = D.无法确定

5. 输电线总电阻为r，输送的电功率是P，送电电压为U，则用户得到的功率为()

A.P B. C. D.

6.一个直流电动机所加电压为U，电流为 I，线圈内阻为 R，当它工作时，下述说法中错误的是 （ ）

A．电动机的输出功率为U2／R

B．电动机的发热功率为I2R

C．电动机的输出功率为I U-I2R

D．电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R

7.有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的 电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A，若把它接入2V电压的电路中，电动机 正常工作，工作电流是1A。求：

（1）电动机正常工作时的输出功率 ；

（2）如在正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率多大？（提示：电动机在电路中转子不转动时为纯电阻用电器）

篇11：焦耳定律教案

（一）教学目的

1．知道电流的热效应。

2．在观察实验的基础上引出焦耳定律。

3．理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。

（二）教具

如图的实验装置一套（比课本上图9_7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表）。

（三）教学过程

1．引入新课问：

l）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？

2）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？学生回答：发烫。是电流的热效应。

再通过课本本节开始的“？”和图1，引入新课。

2．进行新课：

①介绍如图1的实验装置，告诉学生RA＞RB，RB=RC，通电后，IA=IB，IB＜IC（从电流表的示数可知道I的数值）。

②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关）

③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。

④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hC>hA>hB。

⑤分析：

问：比较A、B两瓶，什么相同？（I、t相同），什么不同？（R不同，RA＞RB；玻璃管中煤油上升的高度不同，hA＞hB）说明什么？

引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。

问：比较B、C两瓶，同上问（略）。

引导学生回答：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，教师指出；进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。

问：上述实验中，若通电时间越长，瓶中煤油上升得将会怎样？（学生答；越高）引导学生回答：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。

（2）师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。

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，跟通电时间成正比。

②公式：Q_I2Rt。③单位：

I一安，R一欧，t一秒，Q一焦。注意：焦耳定律是实验定律，在此可向学生讲一些焦耳的故事，以激发学生勤奋学习，不怕困难，勇于攀登的精神。

（

3）根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即Q_W，又∵W=UIt，根据欧姆定律U=IR，∴Q=W=UIt=I2Rt_

（4）指出：

焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电

（5）例题：

例2：某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时，l分钟产生的热量是多少焦？

例3：一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？

（6）讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳）

①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。

分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。

②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？

分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。

③讨论课本本节中的“想想议议”，让学生自己说。

讨论小结：应用公式解释判断问题时，必须注意条件。

3．小结：略。

（四）说明

1．研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况（在课前就把实验电路连接好），这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。

2．Q=W只对纯电阻电路（如灯泡、电炉等）适用，对非纯电阻电路（如含电动机的电路）不适用，这一点要向学生交待清楚。

篇12：焦耳定律教案

教学设计与说明

教材分析

《焦耳定律》是《普通高中物理课程标准》选修模块3—1中第二章“恒定电流”中的内容，其基本内容是“电功和电功率”“焦耳定律”。本节从能量转化的角度理解电功和电热，区分纯电阻电路与非纯电阻电路。教科书没有通过实验归纳引入焦耳定律，而是从能量守恒定律分析得出的。

本节课的教学内容选自人民教育出版普通高中课程标准实验教材教科书版《物理》选修3—1第2章第5节。教材内容由“电功和电功率”“焦耳定律”两部分组成。在“电功和电功率”部分，教科书根据功和能的关系，从电能的转化引入电功的概念，然后根据静电力做功的知识和电流与电荷量的关系得到了电功的计算公式，教学中可以引导学生对用电器中的能量转化进行讨论，这样有利于学生理解电功的物理意义：1.从静电力做功的角度去思考问题。电流通过用电器的过程中，消耗了电能，同时产生了其它形式的能，这个能量转化的过程就是电流做功的过程。实质上，就是静电力做功，电势能减小，增加了其他形式的能的过程。在转化过程中能量守恒。2.功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。3.推导电功的公式时，在时间t内，相当于把电荷q由电路的一端移到另一端，移动电荷所做的功可由第一章静电场的知识求得。4.不同的用电器电流做功的快慢不同，引入电功率概念，还可以类比速度等概念进行学习，帮助学生理解，要让学生知道额定电功率的含义，并让学生知道额定电功率的含义，并让学生对常见用电器的额定功率有一个大致的了解。这部分内容的教材安排完全符合学生的认知和理解，因为学生在这之间已学习了静电场和能量守恒定律，在学生看来这样的一部分内容只是已有知识的一个演变过程，这样有利于学生在短时间内理解，对学生接下来的学习完全扫清了障碍。“焦耳定律”中，电路中电流做功，将电能转化为其他形式的能，其中很常见的就是内能。教师可以用电动机电风扇等常见的家用电器作为例子，引导学生进行讨论，电动机消耗的电能转化为机械能和内能两部分。让学生清楚，对于非纯电阻电路，电功和电热不相等。这时可以从能量守恒角度来考虑问题。这部分学生既可以学习新知识亦在生活中学习物理，也是物理联系生活的一个重要环节。

2.学情分析

教学主体是普通高二年纪的学生，已经掌握了功能关系的知识以及简单的静电学的知识，学生具有一定的分析推理能力，对于简单的公式的推导基本已经可以接受，但是本节侧重从能量守恒定律分析问题，较为繁琐，这对学生学习造成了困难，因此本节老师要引导学生对以上问题进行归纳总结。一方面总结电功和电热的关系;另一方面，要让学生体会能量转化和守恒的观点来分析问题的思想方法。经过本节的学习，对于将来学生遇到更复杂的能量守恒问题能轻松自然地解决。

二、教案

课题 焦耳定律 授课时间 学生 普通高中二年级学生

教学目标 知识与技能 理解电功电功率公式的物理意义，了解实际功率和额定功率

了解电功和电热的关系、了解电功和电热等价几个公式的适用条件

知道非纯电阻电路中电能与其他形式能的转化关系，此时电功大于电热

能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题 过程与方法

通过有关实例让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程

情感态度与价值观

通过本节课的学习让学生体会能量守恒定律的普遍性

教学重点

区别并掌握电功和电热的计算

教学难点

学生对电路的能量守恒中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较难

教学方法策

讲授法、概念转变策略

教学过程 教学流程 主体内容 学生活动 教师活动 新课导入(复习导入)

新课教学

回顾知识：(1)把电荷在电场中某一点移到另一点静电力会对电荷做功：

EMBED Unknown ________________定义式

如果是匀强电场：那么有

EMBED Unknown

_____补充：如果电场力做正功电势能将要减少，如果电场力做负功电势能将增加，这中间有能量的转化。

(2)我们还学过电流，其定义式：

EMBED Unknown

一、电功和电功率

图2.5-1表示很小一段电路。电荷做定向移动，电荷在做从左向右的定向移动，它们从这段电路的左端移到右端所用的时间为t。那么我们将知道，在这段时间内通过这段电路的电荷总量为：

EMBED Unknown

在这段电路中静电力做功：

EMBED Unknown

如果代换q，则有：

EMBED Unknown ________电功的表达式

表示，电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、

电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。

单位时间内电流所做的功叫做电功率。

EMBED Unknown EMBED Unknown

小结：(1)定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。

(2)实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现，电能通过电流做功转化为其他形式的能。

(3)表达式：

(4)物理意义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两

端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。

(5)单位：电流单位用安培(A)，电压单位用伏(V)，时间单位用秒(s)，则电功的单位是焦耳(J)。

(6)电功率的表达式：

电功率的物理意义：电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积。

(7)单位：功的单位用焦耳(J)，时间的单位秒(s)，功率的单位为瓦特(W)

EMBED Unknown EMBED Unknown EMBED Unknown

(8)额定功率：用电器正常工作是所需的电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

一般来说，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器的输出功率不是额定功率，而是实际功率。

(9)实际功率：

二、焦耳定律

电流通过电炉、白炽灯等元件时，电能全部转化为导体的内能。电流在这段电路中做的功W等于这段电路发出的热量Q，即：

篇13：焦耳定律教案

教学分析

学生在初中已经接触过焦耳定律的内容，为本节课的学习打下了一定的基础，但高中阶段将从电场力做功及能量转化和守恒等角度来研究焦耳定律，这对学生的学习提出了更高的要求。本节课所涉及的能量观点，是研究电学问题和其他物理问题的重要方法。另外，这一节的内容在实际中有广泛而重要的运用，不但是学习后续知识的基础，而且是学习电工的基础。所以，本节课不但是物理知识的传授课，更是物理方法和思想的渗透课。在教学中应该充分联系实际，以便巩固和加深对基本知识的理解，掌握实际问题中的原理。

教学目标

1.理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。

2.理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。

3.知道电功率和热功率的区别和联系。

4.通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养分析、推理能力。

5.通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步培养辩证唯物主义的观点。

教学重点难点

电功和电热的计算是本节课的教学重点，围绕这个教学重点，具体实施教学时，会出现这样几个教学难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。

教学方法与手段

1.采用问题解决式，引导学生联系前面电场力的知识，推导电流做功的表达式。

2.密切联系实际，通过实例分析让学生明确各种电能与其他形式的能的转化情况。

3.进行演示实验，让学生明确纯电阻电路与非纯电阻电路在能量转化时的区别。

eq o(sup7()，sdo5(课前准备))

教学媒体

投影仪、多媒体课件、滑动变阻器、小电风扇、电压表、电流表、电源、电键、导线。

知识准备

电场力对运动电荷做功的求法、欧姆定律。

eq o(sup7()，sdo5(教学过程))

导入新课

[事件1]

教学任务：创设情境，导入新课。

师生活动：

问题导入：

问题1：用电器通电后，可以将电能转化为其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，说明其能量的转化情况。

参考示例：电灯把电能转化为内能和光能;电炉把电能转化为内能;电动机把电能转化为机械能;电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他形式能的过程，就是电流做功的过程。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，遵循能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。

问题2：电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?

本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

推进新课

[事件2]

教学任务：推导电流做功的表达式

师生活动：

思考并讨论：(多媒体打出画面)一段导体长为L，横截面积为S，电阻为R，在导体两端加上电压U，通过导体的电流为I。

图2.5-1 推导电流做功的表达式

(1)结合此模型说出电流做功实质上是怎样的?

参考答案：电流做功的实质是电路中电场力对定向移动的电荷做功。

(2)利用学过的知识，推导一下经过时间t，电流做的功。

可能出现的结果：学生无从下手。可通过问题引导学生思考并推导出公式来。

请同学们思考下列问题：

(1)电场力做功的定义式是什么?

(2)电流的定义式是什么?

参考答案：(1)在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为UAB，则电场力做功W=qUAB。

(2)电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。

对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It(在时间间隔t内搬运的电荷量为q，则通过导体截面电荷量为q，I=q/t)，所以W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。

结论：电功

(1)定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。

(2)表达式：W=IUt。

①物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压U、电路中电流I和通电时间t成正比。

②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。

③单位：焦耳(J) 1 J=1 V·A·s。

【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。

[事件3]

教学任务：推导电功率的表达式。

师生活动：

问题引导：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。(例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。)电流做功不仅有多少，而且还有快慢，如何描述电流做功的快慢呢?

参考答案：可以用单位时间内电流所做的功，即电功率表示做功的快慢。

结论：电功率。

(1)定义：单位时间内电流所做的功。

(2)表达式：P= eq f(W，t) =IU(对任何电路都适用)。

(3)单位：瓦特(W)，1 W=1 J/s。

【说明】电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。

(4)额定功率和实际功率

额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。

实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。

【说明】最后应强调：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。

[事件4]

教学任务：焦耳定律

师生活动：

思考并讨论：电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，那么，电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?

结论：英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。

(1)焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。

表达式：Q=I2Rt。

(2)热功率：单位时间内的发热量，即P=Q/t=I2R。

思考并讨论：电路中电流对导体做的功是否等于导体内产生的热量呢?

可能出现的结果：学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，所以，放出热量Q=W=I2Rt。

这里有一个错误：Q=W，可通过问题引导学生思考并找出来：

●何以见得电流做功全部转化为内能增量?有无可能同时转化为其他形式能?

●什么电路中Q=W?什么电路中W≠Q?(W>Q)?为什么?举实例

●欧姆定律I= eq f(U，R) 及变形公式适用条件是什么?为什么?

参考答案：

(1)电流有可能转化为其他形式的能。如：电吹风、电解槽、电池。

(2)对纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等电热器的电路)中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W=Q，这时W=Q=UIt=I2Rt;关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，这时W>Q，即W=Q+E其他或P=P热+P其他、UI=I2R+P其他。

(3)欧姆定律I= eq f(U，R) 及变形公式适用条件是纯电阻电路。

【实验】如何用玩具小风扇验证电功率和热功率不相等?