3.焦耳定律教学目标知识要点课标要求1.电流的热效应与什么因素有关知道电流的热效应以及电流热效应与哪些因素有关；知道科学研究中常用的等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用2.焦耳定律理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用3.电流热效应的利用与危害知道电流热效应的利用与危害；能够利用有效利用电流热效应并有效避免电流热效应带来的危害情景导入老师给学生展示：给白炽灯和电风扇通电相同的时间，让学生分别触摸白炽灯和电风扇的电动机部分，体验一下有什么感觉？为什么通电相同的时间，发热程度不同？能否解释这一现象？从学生的质疑中导入新课。合作探究探究点一电流的热效应与什么因素有关1、电流的热效应 活动1：课件展示，让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么？电烤箱电炉子电熨斗电饭锅活动2：小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。归纳总结：（1）总结：电流通过这些用电器后，都伴有热现象产生。（2）电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。2、探究：电流产生的热跟哪些因素有关（1）猜想①可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多； ②可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；③可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。教师补充：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了（2）设计实验（采用控制变量法）①如何控制电流一定时电阻的变化？②如何控制电阻一定时电流的变化？③第3页共3页
如何比较电流产生热的多少？(转换的思想)方案：第一次实验：把两个电阻放在煤油中或密闭的空气盒中，使之它们产生的热对煤油或空气加热。使两电阻丝串联，以保证它们的电流相等；让甲瓶的电阻相对乙瓶中的较大，观察两瓶中煤油或空气的膨胀程度，第二次实验：欲使其电阻一样，电流不等，可以在两个相等的电阻上再并联一个等值的电阻丝，则干路和支路上的电流不相等，如图2所示。（3）进行实验被加热的物质是煤油。演示课本上实验。（4）分析论证①在通电电流一定的条件下，电阻越大，电流产生热的功率就越大，精确的实验表明：电流产生热的功率与电阻成正比。②在电阻一定的条件下，电流越大，电流产生热的功率也越大，大量的精确实验表明：电流产生热的功率与电流的平方成正比。3、理论推导 由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出P=I²R。探究点二焦耳定律英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定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，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的发热功率与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律。其公式为：Q=I²Rt。 公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）。探究点三电流热效应的利用与危害电热的利用和防止 （1）任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。（2）电热的利用 凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。（3）电热的防止 不是想把电能转化为热能，而是想转化为机械能、化学能等装置的用电器都需要防止电热的产生。如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。板书设计3.焦耳定律第3页共3页
教学反思焦耳定律是电功率知识的一个升华，对电学内容起着承上启下的作用。授课过程中我从学生生活中熟悉的用电器入手，使学生进一步认识电和热的关系，自然的导出电流的热效应，然后通过通电相同时间，白炽灯和电风扇的发热程度不同，让学生猜想电流产生热量的影响因素，进而通过实验说明电热与电阻、电流、通电时间都有关系（实验中很好地运用了控制变量和转换的研究方法），最后指出焦耳经过大量实验才于1840年得到精确的结果——焦耳定律，同时为了使学生加深对焦耳定律的认识，又从电能转化和欧姆定律推出了公式Q=I2Rt，这时启发学生从实验和理论两方面来学习、研究物理问题也有一定的作用。第3页共3页
