焦耳定律教案2

焦耳定律教学设计焦耳定律教学设计 望奎县东郊中学望奎县东郊中学 姜德辉姜德辉 教学目标教学目标 1 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 2 能力目标 知道运用科学研究方法中的常用实验方法 等效替代法和控制变量法 3 情感目标 通过对焦耳生平的了解 启发和培养学生热爱科学 勇于克服困难的信念 教学流程 教材分析 教材从实验出发定性研究了电热与电流 电阻和通电时间的关系 这样做 的好处是体现物理学物理学研究问题的方法 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学习物理知识 做好实验是突破本节课难点的关键 教法指导 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 教学过程 提问 1 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 是电流流过导体时产生了热量 是电流的热效应 引入新课 1 演示实验 1 介绍实验装置 在焦耳定律演示器中 左边玻璃容器中电阻丝 它们串联 起来 通电后电流通过电阻丝产生的热量使 U 型管中产生液面的高度差 体积膨胀 液体在 U 型玻璃管里会上升 电流产生的热量越多 U 型管内液面的高度差越大 观 察液面高度差 就可以比较电流产生的热量的多少 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 左边玻璃容器 相对右边玻璃容器中的电阻较大 左边玻璃容器中的 U 型管内液面高度差上升得高 表 明 电阻越大 电流产生的热量越多 第二次实验 在右侧玻璃容器上并联一个等值电阻 根据电流分流的特点可知 左边容器内的电流较大 再重新做实验 让通电的时间与前次相同 两次实验比较 左右两边玻璃容器 U 型管内液面高度差 左侧的大于右侧的 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 U 型管内液面高度差越大 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 s 这样 热量 Q 的单位就是焦耳 J 例题 一根60 的电阻丝接在36V 的电流上 在5min 内共产生多少热量 解 I U R 36V 60 0 6A Q I2Rt 0 6A 2 60 300s 6480J 在一定的条件下 根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流 通过导体时 其电能全部转化为内能 而没有同时转化为其他形式的能量 也就是 电流所作的功全部用来产生热量 那么 电流产生的热量 Q 就等于电流做的功 W 即 Q W W UIt 根据欧姆定律 U IR 推导出焦耳定律 Q I2Rt 3 总结 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 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 进一步的 研究表明产生的热量与电流的平方成正比 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 课堂小结 提示学生总结本课的内容 析书设计 1 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为热能 2 焦耳定律 Q I2Rt 说明 a 控制变量