初中物理18.4焦耳定律

1、第4节焦耳定律【教学目标】.知道电流的热效应。.知道焦耳定律。.知道电热的利用和防止。教教学重难点】.重点：通过实验探究电流通过导体产生的热与哪些因素有关。.难点：焦耳定律的理解和应用。【课前准备】教师：多媒体课件、学生电源、导线、开关、U形管、橡胶导管、电阻丝（5Q两根、10Q一根）、红墨水、带接线柱的密闭玻璃容器。学生：电源、小灯泡、电阻丝、开关、导线、滑动变阻器。【教学过程】【情境引入】有一天，孙明放学回家后接到妈妈的电话，妈妈嘱咐他好好写作业，不要看电视。等妈妈下班回家时看到孙明在写作业，电视机也没打开，很高兴。可妈妈用手摸一下电视机的后盖就发现，孙明没有按照妈妈说的做，看过电视。你知

2、道孙明的妈妈是根据什么道理判定的吗？学生讨论交流回答。多媒体展示几组用电器图片：L口n田*通过这些用电器电能的转化，引导学生总结出电流的热效应，引出课题。【互动新授】（一）电流的热效应.定义:利用多媒体课件图片，分析其能量转化，得出电流的热效应。电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫作电流的热效应。.影响电流产生热量多少的因素：探究问题：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？学生讨论猜想：(1)跟导体的电阻有关。(2)跟导体的材料有关。(3)跟导体两端的电压有关。(4)跟电功率有关教

3、师对学生的猜想进行归纳说明，物理学家通过大量的实验发现：电流通过任何导体产生的热的多少跟通电时间、电流大小、电阻大小有关。(1)教师演示实验，提出问题：两电阻的阻值不同，串联在一起，我们探究的是电流通过导体产生的热跟哪个因素的关系？两个透明容器中装着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映了什么？在此实验中我们控制了什么量不变？学生讨论交流：电阻丝的阻值不同：口形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化：实验中控制了电流、通电时间、密封容器中的空气质量不变。教师对于学生的回答给予鼓励和肯定，同时引导学生总结：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。(2)教师改装实验，

4、演示：提出问题学生思考：左右两个容器中的电阻相同，通过的电流相同吗？若不同，则通过哪个电阻的电流大？在这种情况下，我们控制什么量不变？我们探究的是电流通过导体产生的热跟哪个因素的关系？教师操作实验，学生注意观察，讨论交流回答：它们通过的电流不同，左边通过的电流大。左右密封容器中的电阻相同，通电时间相同，密闭容器中的空气质量相同。探究的是电流通过导体产生的热跟电流的关系。教师引导，学生讨论实验的结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。(3)由此教师追问：若电阻相同、通过的电流相同，通电时间不同，那么U形管中液面的高度会怎样变化？学生根据刚才的实验和

5、生活经验得出：若电阻相同、通过的电流相同，通电时间越长，电阻产生的热量越多。(二)焦耳定律：教师总结以上结论，得出焦耳定律。.焦耳定律：英国物理学家焦耳做了大量的实验，最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻、通电时间的关系。焦耳定律：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。公式：Q=I2Rt。.焦耳定律公式的推导：教师让学生回顾电功，电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W,Q=W=UIt,根据欧姆定律U=IR,就得到Q=I2Rt。.焦耳定律的应用：教师：

6、现在我们知道了焦耳定律，那么电炉工作时，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？学生思考回答：电炉丝和导线串联，通过的电流和通电时间相同，但电炉丝的电阻要比导线的电阻大得多，所以产生的热量不同。多媒体展示课本例题，学生自主完成，提示学生计算单位的统一。（三）电热的利用和防止教师提出问题：我们知道了电流通过导体时会有热效应，生活中，哪里用到电热了？学生：电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器、电褥子电热的利用在生活中很常见，那么有时我们不需要电热，又有哪些是需要防止电热的？学生举例，教师多媒体展示：这些都是人们不希望的，引导学生找到解决这类问题的方法，由此说明事物的两面性。【课堂小结】老师：今天你学到了什么，有什么成功的经验和收获？学生：1.知道了什么是电流的热效应，焦耳定律的内容和公式。2.知道电热在生产和生活中的利用和危害，以及如何防止。【板书设计】第4节焦耳定律.电流的热