第3 节 焦耳定律【教学目标】一、 知识与能力1•通过实验理解焦耳定律，记住焦耳定律的计算公式，并能应用公式进行简单的计算2. 了解电热的利用和防止二、 过程与方法了解电热的利用及其防止的实例，知道改变电热的方法三、 情感态度与价值观通过学习电热的利用及其防止，体会物理来源于生活又应用于生活，培养学生学习物理 的兴趣教学重点】对焦耳定律的理解教学难点】通过实验探究提出电流的热效应与电阻大小的关系教学突破】利用教材内容让学生明白用什么实验装置和怎样去探究，作好探究计划；在实验过程中， 鼓励学生加强小组合作；实验结束后，让学生结合各种实验方案进行比较分析，交流推广， 并进一步讨论如何验证焦耳定律♦教师准备视频材料、镍铬合金丝等♦学生准备 开关、镍铬合金丝、温度计等I教学过程设计I教学过程批注将电阻丝串联的目的是控制通 过它们的电流相等，采用加热 煤油而尽量不用加热水的方法 是因为煤油的比热容比水的比 热容小，吸热后温度升高得快, 增强实验效果利用煤油温度 升高的多少来反映电热丝放热 的多少，这是采用了转换法一、电流的热效应1. 电流的热效应定义学生活动：结合教材第94页有关内容，讨论交流电流的热 效应的定义。
电流通过灯泡的灯丝时，电能转化为光和热，灯丝变得灼热 而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应 学生活动：观察100W和40W的灯泡提出问题：如果把同学们手中100W和40W的两个灯泡分别 接到家庭电路里，它们的亮度是否相同？如果亮度不同，请 同学们猜想，灯泡的亮度与什么有关呢？ 交流讨论：灯丝的粗细不同，如果灯丝的长度相同，则电阻 不同，由此可以猜想灯泡的热效应跟灯丝的电阻的关系 2•实验探究：电流的热效应跟电阻的大小的关系提出问题：将两条粗细一样，长度不同的镍铬合金丝串联起 来，接在电源上，通电一段时间后，猜想这两段镍铬合金丝 产生的热量（Q「Q2）是什么关系？学生可能提出的各种猜想：（1）Q〉Q； （2）Q〈Q； （3）Q=Q1 2 1 2 12. 点拨：为了判断我们的猜想是否正确，应当设计实验来验证 请同学们根据老师给你们准备在实验桌上的器材，写出自己 的验证方案实验器材：干电池三节、不同的镍铬合金丝（R「R2）、开关1个、温度计2只、烧瓶2个、煤油（或水）适量、导线若干条 等评估交流：学生通过分组实验探究，得出最佳方案参考方案（见图6 — 3 — 1）:学生实验收集数据。
交流评估得出结论：在电流相同的条件下，相等时间内，电 阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 多）3. 焦耳定律学生活动：自学教材掌握焦耳定律内容、表达式及各物理量 的单位焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成应用各个公式进行计算时, 正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比 定要注意统一单位焦耳定律的表达式：Q=I2Rt各物理量的单位：Q的单位是J； I的单位是A； R的单位是 Q ； t的单位是s卄琼八存T /"Q D Q + Q变形厶式：Rt； R=I21； t = I2R例题：一根60Q的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共 产生多少热量？T T o r解：通过电阻丝的电流为：I—r—60Q —°6A5min 内共产生的热量为：Q—DRt—(°6A”X6°Q X3°°s —6480J4.电热的利用及其防止教师：实际生活和生产中，许多地方要利用电热，但也有要 防止电热的危害学生活动：对照图6 — 3—6,分析它们是利用电热还是防止 电热的，并说明它们利用或防止电热的方法措施补充材料：利用电热工作的设备叫做电热器，其主要构造是 发热体，发热体是用电阻率大、熔点高的金属材料或合金材 料制成的。
防止因电热造成的损害的方法多种多样，如线路 板和通电导线是利用减小电阻的方法，减小电热的产生；电 动机利用翼状散热片增大散热面积；电冰箱在放置时后背要 与墙壁保持一定距离，以便于热量通过空气散失；计算机内 的CPU小风扇可以把热空气驱走；电视机的外壳设有散热窗 等等学生活动：结合生活提出利用电热和防止电热的其他例子二、反思总结，布置思考题1•检查学生的练习情况，请学生总结本节课的主要内容，教 师再作适当的补充2•作业：完成教材第97页“自我评价”第1、2、3题教师要根据学生的回答，及时 给予肯定和鼓励，以提高学生 自主学习的热情I教学小结I【板书设计】第3节焦耳定律电流的热效应1.电流的热效应的定义2•实验探究：电流的热效应跟电阻的大小的关系3. 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HQ Q Q(2) 表达式：Q=I2Rt变形公式：1= Rt； R=|t； t=|R4. 电热的利用及其防止教学探讨与反思】如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是 电流所做的功全部用来产生热量，根据电功公式和欧姆定律公式可推导出焦耳定律公式。
即 Q=W, W=UIt,根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I貳t第3节焦耳定律【教学目标】一、 知识与能力1•通过实验理解焦耳定律，记住焦耳定律的计算公式，并能应用公式进行简单的计算2. 了解电热的利用和防止二、 过程与方法了解电热的利用及其防止的实例，知道改变电热的方法三、 情感态度与价值观通过学习电热的利用及其防止，体会物理来源于生活又应用于生活，培养学生学习物理 的兴趣教学重点】对焦耳定律的理解教学难点】通过实验探究提出电流的热效应与电阻大小的关系教学突破】利用教材内容让学生明白用什么实验装置和怎样去探究，作好探究计划；在实验过程中， 鼓励学生加强小组合作；实验结束后，让学生结合各种实验方案进行比较分析，交流推广， 并进一步讨论如何验证焦耳定律♦教师准备视频材料、镍铬合金丝等♦学生准备 开关、镍铬合金丝、温度计等I教学过程设计I教学过程批注将电阻丝串联的目的是控制通 过它们的电流相等，采用加热 煤油而尽量不用加热水的方法 是因为煤油的比热容比水的比 热容小，吸热后温度升高得快, 增强实验效果利用煤油温度 升高的多少来反映电热丝放热 的多少，这是采用了转换法一、电流的热效应1.电流的热效应定义。
学生活动：结合教材第94页有关内容，讨论交流电流的热 效应的定义电流通过灯泡的灯丝时，电能转化为光和热，灯丝变得灼热 而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应 学生活动：观察100W和40W的灯泡提出问题：如果把同学们手中100W和40W的两个灯泡分别 接到家庭电路里，它们的亮度是否相同？如果亮度不同，请 同学们猜想，灯泡的亮度与什么有关呢？ 交流讨论：灯丝的粗细不同，如果灯丝的长度相同，则电阻 不同，由此可以猜想灯泡的热效应跟灯丝的电阻的关系 2•实验探究：电流的热效应跟电阻的大小的关系提出问题：将两条粗细一样，长度不同的镍铬合金丝串联起 来，接在电源上，通电一段时间后，猜想这两段镍铬合金丝 产生的热量（Q「Q2）是什么关系？学生可能提出的各种猜想：（1）Q〉Q； （2）Q〈Q； （3）Q=Q1 2 1 2 12. 点拨：为了判断我们的猜想是否正确，应当设计实验来验证 请同学们根据老师给你们准备在实验桌上的器材，写出自己 的验证方案实验器材：干电池三节、不同的镍铬合金丝（R「R2）、开关1个、温度计2只、烧瓶2个、煤油（或水）适量、导线若干条 等评估交流：学生通过分组实验探究，得出最佳方案。
参考方案（见图6 — 3 — 1）:学生实验收集数据交流评估得出结论：在电流相同的条件下，相等时间内，电 阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 多）3. 焦耳定律学生活动：自学教材掌握焦耳定律内容、表达式及各物理量 的单位焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成应用各个公式进行计算时, 正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比 定要注意统一单位焦耳定律的表达式：Q=I2Rt各物理量的单位：Q的单位是J； I的单位是A； R的单位是 Q ； t的单位是s卄琼八存T /"Q D Q + Q变形厶式：Rt； R=I21； t = I2R例题：一根60Q的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共 产生多少热量？T T o r解：通过电阻丝的电流为：I—r—60Q —°6A5min 内共产生的热量为：Q—DRt—(°6A”X6°Q X3°°s —6480J4.电热的利用及其防止教师：实际生活和生产中，许多地方要利用电热，但也有要 防止电热的危害学生活动：对照图6 — 3—6,分析它们是利用电热还是防止 电热的，并说明它们利用或防止电热的方法措施补充材料：利用电热工作的设备叫做电热器，其主要构造是 发热体，发热体是用电阻率大、熔点高的金属材料或合金材 料制成的。
防止因电热造成的损害的方法多种多样，如线路 板和通电导线是利用减小电阻的方法，减小电热的产生；电 动机利用翼状散热片增大散热面积；电冰箱在放置时后背要 与墙壁保持一定距离，以便于热量通过空气散失；计算机内 的CPU小风扇可以把热空气驱走；电视机的外壳设有散热窗 等等学生活动：结合生活提出利用电热和防止电热的其他例子二、反思总结，布置思考题1•检查学生的练习情况，请学生总结本节课的主要内容，教 师再作适当的补充2•作业：完成教材第97页“自我评价”第1、2、3题教师要根据学生的回答，及时 给予肯定和鼓励，以提高学生 自主学习的热情I教学小结I【板书设计】第3节焦耳定律电流的热效应1.电流的热效应的定义2•实验探究：电流的热效应跟电阻的大小的关系3. 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HQ Q Q(2) 表达式：Q=I2Rt变形公式：1= Rt； R=|t； t=|R4. 电热的利用及其防止教学探讨与反思】如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是 电流所做的功全部用来产生热量，根据电功公式和欧姆定律公式可推导出焦耳定律公式。
即 Q=W, W=UIt,根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I貳t。