第4节　焦 耳 定 律【教学目标】　　1.知道电流的热效应。　　2.知道焦耳定律。　　3.知道电热的利用和防止。【教学重难点】　　1.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。　　2.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(5 Ω两根、10 Ω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:　　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　　1.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。　　2.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:1


通过哪个电阻的电流大?　　
②在这种情况下,我们控制什么量不变?　　③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:　　①它
们通过的电流不同,左边通过的电流大。　　
②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。　　③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。　　1.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。　　2. 焦耳定律
公式的推导:2
　　①两电阻的阻值不同,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?②两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?　　③在此实验中我们控制了什么量不变?　　学生讨论交流:①电阻丝的阻值不同;②U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化;③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,演示:　　提出问题学生思考:　　①左右两个容器中的电阻相同,通过的电流相同吗?若不同,则


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。　　3.焦耳定律的应用:　　教师: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1.电流的热效应。2.焦耳定律:(1)内容: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。 (2)公式:Q=I2Rt电能
全部转化为内能:Q=W=UIt、Q=W=Pt3.电热的利用和防止。3
　　教师


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