焦耳定律教学设计案例与反思 06

«焦耳定律〉教学设计案例与反思

2.5焦耳定律〉教学设计案例与反思

一、教学目标设计（-）知识与技能

1、知道电流的热效应.

2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用.

（3）理解纯电阻和非纯电阻电路的电功率和热功率的关系.

（二）过程与方法

1、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力

2、通过教学培养学生运用焦耳定律解决一些简单实际问题的能力

3、注意对学生进行研究方法（控制变量法）的培养

（三）情感杰度价值观

1、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念

2、使学生通过对英国物理学家焦耳的了解，受到其刻苦钻研精神和严谨科学态度的感染和熏陶

二、教学过程设计（-）引入新课

（一）引入新课师用电器通电后，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电灯电炉电动机电解槽等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

（二）进行新课

1、电功和电功率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？生

（1）电场力的功的定义式2电流的定义式/二投影教材图

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/,在时间/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/内，通过这段电路上任一横截面的电荷量行几师这相当于在时间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/和通电时间r三者的乘积3在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.电功的常用单位有千瓦时，俗称“度”，符号是kW-h.1kW•h=1000WX3600s=

3.6X106J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尸表示电功率2定义式P==IU3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？总结1利用尸=计算出的功率是时间/内的平均功率2利用计算时，若U是某一时刻的电压，/是这一时刻的电流，则P=/U就是该时刻的瞬时功率［说明］利用电功率的公式P=/U计算时，电压的单位用V,电流/的单位用A,电功率P的单位就是W

2、焦耳定律师电流做功，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，其电阻为凡通过的电流为/,试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q求解产生的热量引导学生求解解据欧姆定律加在电阻元件两端的电压=虫在时间［内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=PRt由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功卬等于电热Q产生的热量为Q=FRt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=PR3单位瓦W研究电功率与热功率的区别和联系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/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产和电阻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后P也利用焦耳定律解决实际问题

①连接电路用的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？

②制作电炉子用的发热体应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？

③制作电扇电动机线圈的导线应选择电阻率较大的导线还是选择电阻率较小的导线？为什么？再通过例题讨论可以用几种不同的方法求解电流通过导体产生的热量通过对实际问题的分析、讨论，材料的选择、及热量的不同计算方法的运用,提高学生运用物理知识解决实际问题的能力进一步加深学生对物理知识的理解在教学中注重培养学生运用物理规律解决实际问题的能力，特别是让学生通过讨论，自己得出结论这样做，培养了学生的思维能力和分析问题的能力

（三）课堂小结

1、归纳研究物理问题的方法——控制变量法

2、归纳物理知识焦耳定律

3、归纳电热的计算方法

（四）作业学案课后优化

（五）附板书设计§5焦耳定律

（一）研究电热跟哪些因素有关电流I

1、电热Q一电阻R有关通电时间t

2、实验研究研究方法控制变量法

①研究电热Q跟电阻R的关系条件电流I、通电时间t相同结论电阻R越大，电热Q越多

②研究电热Q跟电流I的关系条件电阻R、通电时间t相同结论电流越大，电热越多

③研究电热Q跟通电时间t的关系条件电流I、电阻R相同结论通电时间越长，电热越多

（二）焦耳定律

1、内容（略）

2、公式:Q=I2R.t

3、单位I—安，R—欧，t一秒，Q一焦

4、说明

①焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算电功

②当满足条件，电能内能（电热）时，有Q=W（全部转化）W=UIt,且U=IR Q=W=UIt=I2R.t

三、学习效果评价设计

1、学生能够积极主动思考老师提出的问题

2、学生能够根据已有知识，进行理论推导，证明结论的正确性

3、学生能够利用本节课所学的知识解决生活中的实际问题。