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[!--downpath--]第十八章電力第四節(jié)焦耳定理教學(xué)目標1.認識電能可以轉(zhuǎn)化為熱能，了解電熱的應(yīng)用。 2、知道電壓通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電壓、電阻、通電時間的定性關(guān)系。 3、了解電壓發(fā)熱效應(yīng)的用途和危害。 4. 熟記焦耳定理，并能用其解決實際問題。 教學(xué)重點和難點 1.了解電壓通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與電壓、電阻、通電時間的定性關(guān)系。 2. 熟記焦耳定理，并能用其解決實際問題。 教具設(shè)計 1、輔助教具：電熱實驗裝置。 教學(xué)媒體與資源 1、多媒體課程講義、演示視頻等 教學(xué)過程 1、情況介紹 請看講義，思考問題。 出門前，小明的爸爸叮囑他好好寫作業(yè)，不要看電視。 爸爸回來的時候，看到他正在認真地做作業(yè)，電視也沒開。 他很高興，摸了摸電視機的后蓋，發(fā)現(xiàn)小明剛剛看了電視。 日常生活中，很多家用電器在通電后，都會伴隨發(fā)熱現(xiàn)象。 為什么是這樣？ 在本節(jié)中，讓我們了解焦耳定理。 二、新課教學(xué)知識點 1、電壓的熱效應(yīng) 1、電流的熱效應(yīng) （1）日常生活中，很多家用電器在通電后，都伴隨著熱現(xiàn)象。 (2)電壓通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 這種現(xiàn)象稱為電壓熱效應(yīng)。 (3)日常生活中依賴電壓熱效應(yīng)的家用電器。 2、實驗（1）提出問題：電爐絲和電線通的電壓相同焦耳定律及電熱綜合計算，為什么電爐絲受熱膨脹，而絲卻幾乎不發(fā)熱？ 電壓通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么原因有關(guān)？ (2)推測和假設(shè)：可能與內(nèi)阻有關(guān)，內(nèi)阻越大，電壓的熱效應(yīng)越大； 可能與電壓有關(guān)，電壓越大，電壓的熱效應(yīng)越大； 可能與開機時間有關(guān)，開機時間越長焦耳定律及電熱綜合計算，電壓熱效應(yīng)越大。
(3)實驗裝置。 (4)實驗?zāi)康模貉芯侩妷和ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的原因。 (5)實驗方法：控制變量法。 (6)實驗原理：當電壓通過內(nèi)電阻絲時，電壓產(chǎn)生的熱量會使瓶內(nèi)空氣濕度下降，體積膨脹，原來管子上方的液柱同樣的高度會逐漸上升。 電壓產(chǎn)生的熱量越多，液位就會上升得越高。 我們可以通過管內(nèi)液面上升的高度來比較電壓產(chǎn)生的熱量。 (7) 實驗一：研究電熱與內(nèi)阻的關(guān)系。 推論：在電壓相同，通電時間相同的情況下，內(nèi)阻越大，這個內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量就越多。 (8) 實驗二：研究電熱與電壓的關(guān)系。 推論：在內(nèi)阻相同，通電時間相同的情況下，通過一個內(nèi)阻的電壓越大，這個內(nèi)阻產(chǎn)生的熱量就越多。 (9) 實驗推斷：在相同的通電電壓和通電時間下，內(nèi)阻越大，電壓產(chǎn)生的熱量越多； 在內(nèi)阻和通電時間相同的情況下，電壓越大，電壓產(chǎn)生的熱量越多； 在通電電壓和內(nèi)阻相同的條件下，通電時間越長，電壓產(chǎn)生的熱量越多。 3. 電能與電熱的關(guān)系 (1) 當電壓通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而不同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，則導(dǎo)體形成的熱量Q電壓等于消耗的電能W，即Q=W=UIt=I2Rt，如：電暖器、烤箱、電爐等。 (2)風(fēng)機工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為電機的機械能：電能內(nèi)能+機械能，W>Q熱能。
知識點二焦耳定理1.焦耳定理（1）內(nèi)容：電壓通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電壓的平方成反比，與導(dǎo)體的內(nèi)阻成反比，與帶電程度成反比時間。 公式：Q=I2Rt。 單位：焦耳（J）。 (2)焦耳，(, 1818-1889)，美國化學(xué)家。 在過去的 40 年里，人們進行了 400 多次實驗來研究熱與功之間的關(guān)系。 通過大量實驗，1840年首先準確確定了電壓產(chǎn)生的熱量與電壓、電阻和通電時間的關(guān)系。 (3)根據(jù)電功率公式和歐姆定理推導(dǎo)出焦耳定理。 (4)分析論證電壓熱效應(yīng)與內(nèi)阻的關(guān)系。 問題1 額定電流相同的燈泡，額定功率越大，內(nèi)阻越小，正常工作時單位時間發(fā)熱量也越大。 而根據(jù)焦耳定理，內(nèi)阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量就越多。 兩者之間其實是有矛盾的，這是怎么回事呢？ 思路：后者說的是內(nèi)阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)形成的熱量越多，前提是電流相同； 而前者表示內(nèi)阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。 及時形成的熱量越多，前提是電壓相同，兩者并不矛盾。 所以在應(yīng)用公式的時候要特別注意條件。 問題2 電線與電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲發(fā)熱發(fā)脹，但絲卻幾乎不發(fā)熱？ 思路：電爐通過導(dǎo)線與電路相連，導(dǎo)線中的電壓等于電爐導(dǎo)線中的電壓，但電爐導(dǎo)線的電阻遠大于接在電路上的導(dǎo)線的內(nèi)阻電爐絲，根據(jù)焦耳定理Q=I2Rt，電壓相等時，內(nèi)阻大，同時釋放的熱量多，所以電爐絲很熱，但絲不熱。
知識要點 三、電壓熱效應(yīng)的用途及危害 1、用途 (1)電暖器的優(yōu)點：清潔衛(wèi)生，無環(huán)境污染，熱效率高，可以方便地控制和調(diào)節(jié)體溫。 2、危害（1）很多時候，我們都不希望家電的體溫過低。 例如：電視機后蓋有很多通風(fēng)散熱孔； 筆記本在運行時需要使用微型風(fēng)扇及時散熱等等。 1電壓的發(fā)熱效應(yīng)有時對我們有利，我們利用； 有時它對我們是有害的，需要減少電壓產(chǎn)生的熱量，或者盡快補充產(chǎn)生的熱量。 請分組列舉兩個在生活或生產(chǎn)中使用電壓熱效應(yīng)的例子； 列舉在生活和生產(chǎn)中為避免電壓熱效應(yīng)帶來的危害所采取的兩種措施。 想法：電熱毯，