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高中物理欧姆定律教案

发表时间:2020-10-27

九年级物理上册《焦耳定律》导学案人教版。

教案课件是老师需要精心准备的,大家应该开始写教案课件了。只有写好教案课件计划,可以更好完成工作任务!你们会写教案课件的范文吗?下面是小编帮大家编辑的《九年级物理上册《焦耳定律》导学案人教版》,欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

九年级物理上册《焦耳定律》导学案人教版

第4节焦耳定律
【教学目标】

重点焦耳定律
难点探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关。
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
一、导入新课
观察下面四个电器,回答问题:
(1)图中四个用电器通电时都会产生什么现象?
(2)说明电流在工作过程中消耗的电能转化成了什么能?
总结得出:电流通过导体时电能转化成热能,这个现象叫电流的热效应。
现象:给电炉通电时,电炉丝热得发红,而与电炉丝相连的导线却几乎不热。
同学们有没有考虑过这样的问题:导线和电炉丝中流过的电流相同吗?导线和电炉丝产生的热量相同吗?今天我们就一起来探讨电流经过用电器时产生的热量与什么因素有关。
【自主预习案】
一、电流的热效应
(1)图中四个用电器通电时都会发生什么现象?这种现象叫做。
(2)说明电流在工作过程过程中消耗的电能转化成什么形式的能了?
(3)列举你熟悉的类似的实例。
二、焦耳定律
1、电流通过导体产生的热量跟通过导体的______________成正比,跟通过导体的______________平方成正比,跟通电______________成正比。
2、Q=I2Rt,Q表示产生的______________,单位是______________;I表示通过导体的______________,单位是______________;R表示______________,单位是______________;t表示______________单位是______________,计算时单位要一致!!
3、研究焦耳定律时,采用______________法和______________法
三、电热的利用与防止
(1)电热器是利用电流的_______________制成的加热设备,如:电热水器、_______________电热毯等。
优点:清洁卫生没有环境污染、热效率高、方便控制和调节温度。
(2)电热的防止:在用电器上开散热窗、加散热片、安装_______________,都是为了_______________
【课堂探究案】
探究点1:电流通过导体产生的热量与什么因素有关?
1、提出问题
引导学生,提出问题:电流通过导体产生的热量与什么因素有关?
2、猜想
引导学生进行猜想
3、设计实验
问:要研究与多个因素是否有关时,我们得采用什么研究方法?(控制变量法)。
课件展示:
实验一、研究电流产生的热量与电阻的关系
问:①实验中要控制相同,使不同。②如何控制电流和通电时间相同?
③如何比较电流通过导体产生热量的多少?
引导学生讨论实验步骤
4、进行实验
5、得出结论:1、在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。
实验二、探究电流产生的热量与电流的关系
问:①实验中要控制相同,使不同。
②如何改变通过导体的电流?
引导学生讨论实验步骤
得出结论:在电阻和通电时间相同时,电流越大,电流通过导体产生的热量越多。
引导学生得出结论:在电流和电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
引导学生得出焦耳定律
探究点2: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=I2Rt(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=I2Rt=;在非纯电阻电路中,电功大于电热,WQ,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20Ω,接上220V电压后,消耗功率66W,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??
解答(1)因为P入=IU?
所以I=A=0.3A?
(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率?
P内=I2R=0.32×20W=1.8W?
电风扇正常工作时转化为机械能的功率?
P机=P入-P内=66W-1.8W=64.2W?
电风扇正常工作时的效率?
η=×100%=97.3%?
(3)电风扇风叶被卡住后电动机不转时可视为纯电阻,通过电风扇的电流?
I=A=11A?
电动机消耗的电功率?
P=IU=11×220W=2420W?
电动机发热功率?
P内=I2R=112×20W=2420W?适用于任何电路,而只适用于纯电阻的电路
C.在不是纯电阻的电路中,
D.焦耳热适用于任何电路
2、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,下述错误的是()
A.电动机的输出功率为U2/RB.电动机的发热功率为I2R
C.电动机的输出功率为IU-I2RD.电动机的功率可写作IU=I2R=U2/R3.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.L1B.L2C.L3D.L44.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.无法确定一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同,都为R,设通过它们的电流相同(电动机正常运转),则在相同时间内
A.电炉和电动机产生的热量相同B.电动机消耗的功率大于电炉消耗的
C.电炉两端电压小于电动机两端电压D.电炉和电动机两端电压相等有一电风扇上标有“220V55W”,若风扇的电动机线圈电阻为8Ω,当它正常工作时电源供给的电功率是转化为风的电功率是电动机的发热功率是7.一台直流电动机线圈电阻r=1Ω,与一阻值R=10Ω的电阻串联,当所加电压U=150V,电动机正常工作时电压表示数100V,求电动机消耗的总功率及输出的机械功率?

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焦耳定律导学案


18.4焦耳定律
【导学目标】
1、知道电流的热效应。
2、知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、知道电热的利用和防止。
【课堂导学】
想想议议:小明乘着妈妈外出时不做作业而偷俞看电视,妈妈回来前才关掉电视假装做作业。然而这些被聪明的妈妈发现了,你们知道妈妈是怎样知道小明在家偷看电视的吗?
一、认识电流的热效应
1、电流通过导体时将能转化为,这种现象叫做,它和电流的磁效应和电流的化学效应统称为电流的三大效应。
2、家用电器中哪些利电流的热效应来工作的?比一比,看谁知道的最多。

思考讨论:电炉丝工作时,电炉丝与它的连接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?电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关?
二、探究电热大小的影响因素
一探究电热与电阻大小的关系
(1)如图18.4-2所示,将两电阻丝串联的目的是:
(2)闭合开关后发现,右瓶中的温度计升温快些,表明:

二探究电热与电阻大小的关系
(1)如图18.4-3所示,在右瓶外并联一个电阻丝的目的是:
(2)闭合开关后发现,左瓶中的温度计升温快些,表明:

结论:综合得到焦耳定律:h
(1)
这个规律叫做焦耳定律。
(2)表达式为:
Q------;R------;I------;t------;
三、电热的利用和防止
想想议议:电热是有利的还是有害的?我们是怎样利用和防止它?
【课堂练习】
1、标有“220V40W”电热器安装在220V的电路中,工作100s后,所消耗的电能是
J,通过电热器的电流是A,产生的热量是J。
2、下列电器中,不属于电热器的是()
A.电饭锅B.电熨斗C.电风扇D.电烤炉
3、家庭电路使用的电炉,电炉丝与导线是串联的,当电炉丝发热发红时,连接导线却不热,这是因为()
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大
4、下列情况中防止电热危害的是()
A.电视机背后有散热窗B.家电长时期不使用,隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器D.大型爆破工程用电热引发炸药
5、某导体的电阻是2欧姆,通过2A的电流时,1分钟产生多少焦耳的热量?

6、一只额定功率是450W的电饭锅,在220V的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量?
【课后练习】
1、小宇同学按如图所示的装置,研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油,温度计显示煤油的温度,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
①闭合开关后,通过两段金属丝中的电流是。
②一段时间后,可观察到A瓶中温度计的示数(填“大于”、“小于”或“等于”)B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知,在电流和通电时间都相同时,导体电阻越大,产生的热量。
2、一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210欧姆,它的额定功率是多大?在额定电压下通电10分钟产生多少热量?

人教版九年级物理《焦耳定律》教学设计


一、教学目标

(一)知识与技能

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)过程与方法

体验科学探究过程,了解控制变量的物理方法,提高实验探究能力和思维能力。

(三)情感态度和价值观

会解释生活中一些电热现象,通过学习电热的利用与防止,学会辩证地看待问题。

二、教学重难点

电热是指电流做功把电能转化为内能,电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系,实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同,设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点,电阻相同改变电流,可以利用并联分电流的思想,也可以两个电路来完成。

焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少,它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功,可以把电能转化为各种形式能,而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中,这两个量才相等。

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、教学策略

电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程,不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少,生活中的用电器工作时都伴有热的现象,用此引入电流的热效应,从电炉丝与连接的导线入手,提出问题,学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时,要利用到控制变量的方法。研究电热与电阻的关系要比研究电热与电流关系思维难度上略低一些,体现了从简入难的层次性。设计实验时结合了电路的特点,利用串联电路使两电阻的电流相等,利用分电压的方法使两电阻的电流不相等。

电热与电功的联系与区别,可以通过公式推导的方法得出在纯电阻电路中Q=W,在非纯电阻电路中,电热只是电功的一部分。也可以从能量转化的角度来比较电热与电功,电热是指把电能转化为内能,而电功是把电能转化为其它形式的能,电热只是电功的一部分。

四、教学资源准备

校园局域网、多媒体课件整合网络、家庭电路演示板(含电能表)、功率不同的用电器(如热得快和白炽灯)、电源、开关、导线、规格已知的小灯泡、滑动变阻器等。

五、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

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、电烙铁……

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

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,液柱上升得越高,放出热量越多。

电流I/A

R1

R2

电阻/Ω

5

10

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,液柱上升得越高,放出热量越多。

4.实验数据表格

电阻R/Ω

R1

R2

电流I/A

产生热量(多/少)

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

学生总结以上两个实验:

电流通过电阻产生热量的多少与电流、电阻和通电时间都有关,电流越大、电阻越大、通电时间越长,电流通过电阻产生热量越多。

培养学生总结问题的能力。

由生活现象培养学生发现问题并提出问题的能力。

培养学生合理猜想,并分析猜想的合理性。学会排除不合理猜想。

培养学生利用控制变量的方法来设计实验。

通过分析实验装置的合理性来培养学生的设计实验的能力。

培养学生利用转换的方法把不易观察的量转换为易观察的现象。

学会设计实验数据记录表格

会根据实验数据得出结论,利用控制变量的方法准确的描述出结论。

培养学生设计数据记录表格、分析实验、总结实验、描述实验结论的能力。

培养学生对实验数据综合分析能力。

焦耳定律

介绍科学家焦耳。

英国科学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律。

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。

如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则焦耳定律为Q=I2Rt。

例题:一电热水器电阻丝的阻值为48.4Ω,正常工作时的电流为4.55A,工作10min放出的热量为多少J?

练习:一取暖器接在家庭电路中,正常工作时的电流为6.8A,工作10min放出的热量是多少?

了解焦耳在电热上的成就

学生了解焦耳定律的内容,记住公式。

学生快速的计算本题中的电热。

Q=I2Rt=(4.55A)2×48.4Ω×600s=6×105J

学生结合欧姆定律进行计算

Q=I2Rt=(6.8A)2×32.3Ω×600s=9×105J

培养学生的人文精神、学习科学家的实事求是的精神。

利用焦耳定律进行简单计算,培养学生利用公式解决实际问题的能力,进一步熟悉公式。

培养学生利用物理知识解决实际问题的能力。

电功与电热

上题中已知电压、电流和通电时间,可以计算出取暖器消耗的电能,那么取暖器消耗的电能与电热之间有什么关系呢?

通过计算我们发现电流做功与产生的电热是相等,那么用电器在工作时,电功与电热间有什么关系呢?

当电流做的功全部转化为内能时:

由于W=UIt,U=IR

Q=W=I2Rt

电吹风工作时,消耗了1000J的电能,电流在电阻线上产生热量等于1000J吗?

电功与电热的联系与区别

1.纯电阻电路中W=Q

2.非纯电阻电路中WQ

电热Q=I2Rt

其它形式的能E=W-Q

学生计算电流做的电功(电能)

W=UIt=220V×6.8A×600s=9×105J

学生讨论:

在前面的计算过程中利用了欧姆定律,它只能用在纯电阻电路中,用电器工作时把电能全部转化为内能。

不是的,电吹风工作时把电能转化为内能,还有一部分转化为动能。它不是一个纯电阻。电功大于电热。

加强知识的联系,培养学生系统学习的能力。

培养利用物理知识解决实际问题能力。

培养学生合作学习的能力、团队精神和交往能力。

利用焦耳定律解释现象

讨论:电炉通过导线接到电路中,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?

想想议议:额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?

学生讨论:

电线与电炉丝串联,电流相等,根据焦耳定律,导线的电阻比电炉丝小得多,相同时间内放出热量也少。

学生讨论

这两种情况下有不同的变量,前者是在电压一定时,电阻越小,电流越大,电热与电流是平方的关系,所以电流对电热影响较大。后者的前提是在电流一定时,电阻越大,电热越多。

培养学生知识应用能力,合作学习的能力、团队精神和交往能力。

利用控制变量的方法来分析问题。通过辨析加强对焦耳定律的理解。

电热的利用和防止

展示常见一些用电器(电熨斗、电视机散热孔、取暖器、电饭锅、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳……),给这些用电器进行分类,哪些是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。

电热在实际中有利用也有防止的。我们要利用辩证的态度来对待电热。

分成两类

利用电热的有:电熨斗、取暖器、电饭锅等。

防止电热的有:电视机散热孔、电脑主板风扇、笔记本散热孔、电动机外壳等

利用分类的方法来培养学生利用辩证的态度来看待问题

总结(5分钟)

回忆本节课内容

1.电流的热效应与哪些因素有关?

2.焦耳定律

3.电功与电热的关系

4.电热的利用防止

梳理本节课知识内容,学生根据问题逐个回忆本节课的内容,形成一个知识体系。

利用问题引领的方法培养学生总结归纳的能力

布置作业

1.课后“动手动脑学物理”第1、2、3题

2.调查生活中还有哪些是利用电热,哪些是防止电热的措施。

学生按要求完成作业,对生活实际开展力所能及的调查。

巩固本课学习内容,同时增加课外调查的作业,使物理走向社会、走向生活。

初三物理焦耳定律教案


一般给学生们上课之前,老师就早早地准备好了教案课件,大家都在十分严谨的想教案课件。只有规划好教案课件计划,新的工作才会更顺利!你们清楚有哪些教案课件范文呢?小编收集并整理了“初三物理焦耳定律教案”,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

课题课型新授课授课时间设计人范春炜
教学目标知识目标: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.
能力目标:理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.
情感目标:增强动手观察能力,激发学生学习物理知识,认识物理与技术联系的兴趣。
教学重点①电阻概念的建立;②通过实验探究,认识决定导体电阻大小的因素。
教学难点通过实验探究,认识电阻大小与哪些因素有关。
1.引入新课
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.是电流的热效应.
再通过课本本节开始的“?”和图9-6,引入新课.
2.进行新课:
(1)演示实验:
①介绍如图9-6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?(学生回答: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-安,R-欧,t-秒,Q-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,对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/Rt来计算热量.
(5)例题:
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,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,可能烧坏绝缘皮,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.
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,这一点要向学生交等清楚.差异个性设计
如图9-6的实验装置一套(比课本上图9-7的实验装置多用一个瓶和一块电流表).