焦耳定律教案

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焦耳定律教案

长子一中 郭爱玲

【教学目标】 （一）知识与技能

1、理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。了解额定功率和实际功率的概念。

2、了解电功和电热的关系。正确区分纯电阻电路和非纯电阻电路。 3、能够运用能量转化和守恒的观点解决简单的非纯电阻电路问题。 （二）过程与方法 通过有关生活实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

（三）情感态度与价值观

通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 【重点与难点】

重点：正确区分纯电阻电路和非纯电阻电路，并掌握其电功和电热的计算。 难点：学生对电路中的能量转化关系的认识。 【教学过程】 （一）导入新课 提出问题：

1、通过前面的学习，我们知道导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，做正功。）

2、电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式的能，举出一些大家熟悉的生活实例。（电能→内能，如电热器。电能→机械能，如电动机。电能→化学能，电解槽。）

本节课主要是研究电路中的能量转化问题。 （二）进行新课——第五节 焦耳定律 一、电功和电功率 1、电功W

（1）定义：电流（或电场力）所做的功。

（2）实质：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力在做功。

注意：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量是守恒的，即电功等于电路中电能的减少。 电荷的总量q=It 电场力做的功W=qU W=UIt

（3）电功的计算式

W=UIt …… ①

单位：焦耳（J） 千瓦时（kWh） 1kWh=3.6×106J

说明：电流在一段电路上做的功，跟这段电路两端的电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。 2、电功率P


（1）定义：单位时间内电流所做的功。 （2）电功率的计算式

P=W/t=UI …… ②

单位：瓦特（W） 千瓦（kW） 说明：电流在一段电路上做功的功率P等于电流I与这段电路两端的电压U的乘积。

（3）额定功率和实际功率 额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在额定电压下用电器消耗的功率称额定功率；

实际功率：用电器在实际电压下工作时消耗的功率称实际功率。 注意：P额是一个定值，P实是可变的，P额≤P实！ 如图所示，

这些用电器有什么相同点？

回答：电流在通过这些用电器时，用电器都会发热——电热，电能转化为内能，这就是电流的热效应。焦耳通过大量的实验得到了描述电热的定量的规律——焦耳定律。

二、焦耳定律——电流热效应 1、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，跟导体的电阻及通电时间成正比。

（2）表达式

Q=I2Rt …… ③ ——电热

单位：焦耳（J）

说明：电能转化为内能的计算方法。 2、热功率

（1）定义：单位时间内的发热量。 （2）热功率的计算式

P热=Q/t=I2R …… ④

单位：瓦特（W）

如上图所示，这些用电器有什么不同点？ 回答：有些用电器把电能全部转化为内能，而有些用电器把电能转化为内能和其他形式的能。

三、纯电阻电路和非纯电阻电路

（1）纯电阻电路：将电能全部转化为内能的电路，如电饭锅，电炉，热得快等。则

W=Q，即UIt=I2Rt，我们可以得到U=IR，即I=U/R，由P热=I2R我们又可以得到 热功率P热=U2/R …… ⑤

（2）非纯电阻电路：将电能转化为内能和其他形式的能的电路，如电动机，电风扇，电池充电等。则

W=Q+其他形式的能，即UIt>I2Rt，我们可以得到U>IR，即I<U/R。 （三）课堂小结

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