課題：焦耳定律

1、課題：焦耳定律教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能：通過(guò)演示和講解使學(xué)生掌握焦耳定律的內(nèi)容及公式，并能熟練運(yùn)用解決相關(guān)的問(wèn)題；（二）過(guò)程與方法：1、使學(xué)生明確電流做功的實(shí)質(zhì)就是導(dǎo)體中的電場(chǎng)對(duì)自由電荷的靜電力所做的功，并利用靜電力做功的公式推導(dǎo)出電功的公式；2、通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化與守恒，使學(xué)生知道電功和電熱的關(guān)系，并明確在有非純電阻元件的電路中，電功大于電熱的道理；（三）情感態(tài)度、價(jià)值觀：知道焦耳定律的物理意義，關(guān)注焦耳定律在生活與生產(chǎn)中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)：掌握電功和電熱的計(jì)算教學(xué)難點(diǎn)：區(qū)別純電阻與非純電阻電路中電功與電熱的計(jì)算教學(xué)重難點(diǎn)突破：教學(xué)方法：相互討論、研究教學(xué)過(guò)程：自學(xué)導(dǎo)案一、自主學(xué)習(xí)：認(rèn)真閱讀課本

2、 P53-54,思考并回答下列問(wèn)題。（一）電功1、 功是能量轉(zhuǎn)化的量度，電能轉(zhuǎn)化為 能的過(guò)程就是 的過(guò)程，電流做功，實(shí)質(zhì)上是導(dǎo)體中的 對(duì)的靜電力在做功。自由電荷在靜電力作用下沿 的方向做，電荷的電勢(shì)能 ，其他形式的能 2、公式：3、 單位： ，常用的單位還有：千瓦時(shí)（ kW.h） 1kW.h= J（二）電功率1、 定義: 。2、公式：3、 單位： 1 k W = W4、用電器的額定功率和實(shí)際功率用電器的額定功率是用電器長(zhǎng)期正常工作時(shí)的 功率，也就是用電器加上額定電壓時(shí)（或通以額定電流）時(shí)消耗的電功率。用電器的實(shí)際功率是用電器的實(shí)際工作時(shí)消耗的 電功率。為了使用電器不被燒毀，要求實(shí)際功率不能 其

3、額定功率。(三) 焦耳定律1、內(nèi)容：2、公式：3、 熱功率：。公式：。問(wèn)題討論1試討論電功與電熱的關(guān)系？2、試討論串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的功率與電阻的關(guān)系？我的疑惑一、復(fù)習(xí)引入：電功即電流在一段電路上做的功W=Ult。接著向?qū)W生指出電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體總是要發(fā)熱的，這是電流的熱效應(yīng)。提問(wèn)：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量的多少與什么因素有關(guān)呢？我們這節(jié)課就來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。二、新課講授：(一)焦耳定律：1內(nèi)容：英國(guó)物理學(xué)家焦耳(18181889 )經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究后指出：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方，導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比一一焦耳定律。Q=I2Rt (1 )式說(shuō)明：1、(1)式表明電流通過(guò)導(dǎo)

4、體時(shí)要發(fā)熱，焦耳定律就是研究電流熱效應(yīng)的定量規(guī)律。2、(1)式中各量的單位.2、電功和電熱的關(guān)系：設(shè)問(wèn)：電流通過(guò)電路時(shí)要做功，同時(shí)，一般電路都是有電阻的，因此電流通過(guò)電路時(shí)也要產(chǎn)生熱量。那么，電流做的功跟它產(chǎn)生的熱量之間，又有什么關(guān)系呢？(1)純電阻電路.如圖所示，電阻 R,電路兩端電壓 U,通過(guò)的電流強(qiáng)度I.電功即電流所做的功：W=UIt.電熱即電流通過(guò)電阻所產(chǎn)生的熱量：Q=l2Rt由部分電路歐姆定律：U=IR2W=UIt=IRt=Q說(shuō)明：在純電阻電路中，電功等于電熱.也就是說(shuō)電流做功將電能2 2電功表達(dá)式：W=UIt=IRt=(U /R)/t電功率的表達(dá)式： p=ui=i 2r=U/r(2

5、)非純電阻電路.如圖所示，電燈 L和電動(dòng)機(jī)M的串聯(lián)電路中，電能各轉(zhuǎn)化成什么 能？ 電流通過(guò)電燈L時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為光能 .電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能。電流通過(guò)電動(dòng)機(jī) M時(shí)，電功即電流所做的功(電動(dòng)機(jī)消耗的電能)：W=UIt 電熱即電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)電阻時(shí)所產(chǎn)生的熱量：Q=l 2RtW(=Ult)=機(jī)械能 +Q(=I 2Rt)說(shuō)明：在包含有電動(dòng)機(jī)，電解槽等非純電阻的電路中，電功仍等于Ult ,電熱仍等于I 2Rt但電功不再等于電熱而是大于電熱了. Ult > I2Rt電功表達(dá)式：W=UIt工 Q=I2Rt電功率表達(dá)式：P=UI發(fā)熱功率表達(dá)式：P=I例題分析:例1： 一臺(tái)電

6、動(dòng)機(jī)，額定電壓是110伏，電阻是0.40歐，正常工作時(shí)通過(guò)電流為50安.例3 :如果不考慮溫度對(duì)電阻的影響,一個(gè)“220V, 40W 的白熾泡( B D )A 接在110V的線路上它的功率為20WB 、接在110V的線路上它的功率為10WC 接在55V的線路上它的功率為10WD 、接在55V的線路上它的功率為2.5W例4:有一個(gè)直流電動(dòng)機(jī)，把它接入0.2V電壓的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測(cè)得流過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流是0.4A，若把電動(dòng)機(jī)接入2.0V電壓的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是1.0A，求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大?如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，電動(dòng)機(jī)求每秒鐘電流所做的功.每秒鐘產(chǎn)生的

7、熱量.例2:維修電爐時(shí)，將電阻絲的長(zhǎng)度縮短十分之一，則修理后的電爐的功率和維修前的功率之比是(BB 11: 10A. 9: 10B。10: 9Co 10： 11的發(fā)熱功率是多大?(1.5W 8W )例5: 一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)，電樞電阻為20歐，接在電壓為120V的電源上，求：當(dāng)輸入電動(dòng)機(jī)的電強(qiáng)度為多大時(shí)，電動(dòng)機(jī)可得到最大的輸出功率 ？最大輸出功率為多少？解：電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路故：iu=i 2r+p出2P 出=-I R+IU當(dāng)I= U/2( R) = 3(A)時(shí)電動(dòng)機(jī)有最大的輸出功率2電動(dòng)機(jī)有最大的輸出功率P出=-3 X 20+ 3X 120= 180(W)課堂小結(jié)： 本節(jié)課根據(jù)功和能的關(guān)系，從電能的轉(zhuǎn)化引入電功的概念，并根據(jù)靜電力做功的知識(shí)和電流與電荷量的關(guān)系得到了電功的計(jì)算公式，有利于學(xué)生理解和掌握。課后作業(yè)： 相應(yīng)學(xué)案板書(shū)設(shè)計(jì)：焦耳定律(一)焦耳定律：1 、內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方，導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間成正比焦耳定律。公式： Q=I2Rt2、電功和電熱的關(guān)系 :1)純電阻電路： 電功等于電熱 。電功表達(dá)式