县级公开课《焦耳定律》教案.doc

焦耳定律
资中县球溪高级中学物理组 李里
教学目标：
1. 知识目标：知道电功，电功率，焦耳定律，热功率的定义及表达式，并能熟练应用定义式解决有关问题。
知道电功率，热功率，电功，热功的区别和联系。
2. 能力目标：熟练应用相关定义式解决有关问题
3. 情感价值观： 使学生对电路中电能转化问题有直观认识。
让学生对平常的用电器工作有直观认识
教学重难点
在纯电阻电路和非纯电阻电路中，对电功W，电功率P，电热Q，热功率P的区别和相关计算
教学课时：1课时
新课导入：前面主要从电路的结构进行研究，学习了闭合电路欧姆定律。本节换一个角度，从电场力做功和能量转化的角度来研究电路。
电流通过一段电路时，自由电荷在电场力的作用下发生定向移动从而形成电流。电场力对自由电荷做功。电荷定向移动的过程就是电场力做功的过程。试问：如何计算电场力做功?
推导：设一段电路两端电压为U，通过的电流为I，试推导时间t内电场力所做的功？
我们把电场力对自由电荷所做的功称为电流做功简称电功。
新课教学：
一、 电功
1、 定义：电流在一段电路所做的功等于电路两端电压U，电路中的电流I，通电时间t三者的乘积。
2、 定义式：W=qU=UIt
3、 单位：国际单位 焦耳 简称焦 符号：J 另外1度=1KWh
4、 对电功的进一步理解：
（1） 从力做功的角度：电流做功实质电场力对电荷做功。
（2） 从能量转化角度：电流做功过程将电能转化为其他形式能的量度。
过渡：不同的用电器，在相同的时间里消耗的能量不同，即电场力做功不同。如：电饭煲和白炽灯在相同的时间里前者消耗的电能较多。试问这是什么原因？
由于它们的电功率不同。
二、 电功率
1、 定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值。即在数值上等于单位时间内电流所做的功。
2、 定义式：P=W/t=UI
3、 单位：W，另KW
4、 物理意义：反映电流做功快慢的物理量。
5、 额定功率：概念：用电器在额定电压下工作的功率或正常工作时的功率。
说明：不允许用电器在长期超过额定电压下工作。
过渡：电流通过电路时，由于电路存在电阻，故会发热（焦耳热，电热）。举例
试问:焦耳热是如何产生的？从微观角度解释焦耳热的产生。
那么如何求解产生的焦耳热？
三、 焦耳定律
1、 内容：电流通过电阻产生的热量跟电流的二次方成正比，跟电阻值成正比，跟通电时间成正比。
2、 定义式： Q=I2Rt
3、 单位：J
4、 对电流热效应的应用和防止
过渡：不同功率的用电器在相等的时间里产生的热量不同（举例），我们用热功率来描述。
四、 热功率
1、 定义：电阻通电所产生的热量和产生这些热量所用时间的比值叫做热功率。即在数值上等于单位时间内电阻通电所产生的热量。
2、 定义式：P=Q/t=I2R
3、 单位：W
本节我们学习了电功，电功率，电热，热功率。现对这些概念加以区别。
补充：电功，电热的区别和联系
1、 功是能量转化的量度。电功将电能转化为其他形式能的量度。
电热将电能转化为内能的量度。
2、 在纯电阻电路中，电流所做的功将电能全部转化为内能的量度。
3、 在非纯电阻电路中，电流所做的功将电能转化为其他形式的能和内能。
例题：规格为220V,36W的用电器，线圈电阻 求：
（1） 接上220V电压后，排气扇转化为机械功率和热功率。
（2） 若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机所消耗的功率和发热功率。

小结：对本节内容做简要小结。并比较UIt和I2Rt的区别和联系，从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，故电功W等于电热Q；在非纯电阻电路中，电能的一部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能)，故电功W大于电热Q。
教后记：
1、学生对电功和电热的区别的理解比想象的要好，得益于功和功率学的较好。
2、在纯电阻电路和非纯电阻电路的计算中经常疏忽欧姆定律不使用。