焦耳定律教案.docVIP

课 题 §2.5焦耳定律 课 型 新授课 教 学 目 标 （一）知识与技能 1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。 2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。 3、知道电功率和热功率的区别和联系。 （二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。 （三）情感、态度与价值观 通过电能与其他形式能量的转化和守恒，进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。 教学重点、难点 重点 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。 难点 电功率和热功率的区别和联系。 教 学 方 法 等效法、类比法、比较法、实验法 教 学 手 段 投影仪、投影片 教学活动 （一）引入新课 教师：下面这些用电器，在工作原理方面，有什么共同特点？ 学生：利用电流的热效应 初中我们从实验角度，学习了焦耳定律，今天我们从能量守恒的角度进行推导。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题 （1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式W=qU （2）电流的定义式I= 教师：投影教材图2.5-1（如图所示） 如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。 教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？ 学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功： （1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功. （2）定义式：W=UIt 教师：电功的定义式用语言如何表述？ 学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。 教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。 （1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。 （2）定义式：P==IU （3）单位：瓦（W）、千瓦（kW） ［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。 练习巩固、多项选择 1．甲、乙两只普通照明灯泡的铭牌如图所示，下列说法中不正确的是(　　) A．甲灯的实际功率一定总是40 W B．将乙灯接入110 V电路中，它的额定功率仍为60 W C．两灯均正常发光时，甲灯的电功率较大 D．两灯均正常发光时，相同时间内甲灯消耗的电能较少 思考与讨论： 教师：图中存在什么问题？ 学生：大功率电器不能共用一个插线板，要有独立的专用插座。 教师： 2、焦耳定律 教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。 设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。 学生：求解产生的热量Q。 解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR 在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt 由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。 产生的热量为 Q=I2Rt 教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。 学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。 热功率： （1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。 （2）定义式：P热==I2R （3）单位：瓦（W） 三、能量的守恒与转化 1、教师：比较纯电阻的电功与是电热，因，P电=P热 说明电能全部转化为热能 2、教师：思考电风扇中的能量是如何转化的。 学生： （投影）教材54页 例1、 一个电动机，线圈电阻是0.4Ω，当它两端所加的电压为220V 时，通过的电流是5 A。求： （1）这台电动机的电功率； （2）这台电动机的热功率； （3）这台电动机的机械功率； （4）这台电动机每分钟所做的机械功 教师引导学生完成对例题的分析、求解。 教师：如果电动机卡住，会有什么后果？ 学生：,电流增大约100倍，机芯发热，