焦耳定律教案
教學(xué)目標(biāo)：
(一)知識與技能：
1. 知道焦耳定律的內(nèi)容和公式；
2. 能根據(jù)公式進(jìn)行簡單的計算。
(二)過程與方法：通過實驗探究焦耳定律，學(xué)習(xí)使用溫度計、電流表、電壓表等器材。
(三)情感態(tài)度與價值觀：
1. 培養(yǎng)觀察、實驗和歸納推理能力；
2. 了解焦耳對物理學(xué)的重要貢獻(xiàn)。
教學(xué)重點：
焦耳定律的內(nèi)容和公式。
教學(xué)難點：
實驗探究焦耳定律。
教學(xué)用具：
焦耳定律的演示器(電路、電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、電熱絲、燒瓶、溫度計等)、多媒體課件。
教學(xué)過程：
一、引入新課：
(一)復(fù)習(xí)回顧：電功的公式是什么？電流做功的實質(zhì)是什么？電功的計算公式是什么？電功在生活中的應(yīng)用有哪些？
(二)新課內(nèi)容：電熱的計算。
二、新課教學(xué)：
(一)電熱的概念及焦耳定律的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電熱：電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的熱量叫電熱。電流流過導(dǎo)體有三種效應(yīng)的形式：電流的熱效應(yīng)、電流的磁效應(yīng)和電流的化學(xué)效應(yīng)。影響電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積和溫度。在研究電阻的大小與哪些因素有關(guān)的實驗中，我們采用的是控制變量法。在電流相同條件下，導(dǎo)體通電時間越長，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。在電阻和通電時間一定時，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)，歸納出焦耳定律的內(nèi)容是：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。用公式表示為：Q=I2Rt(其中Q表示熱量，I表示電流，R表示電阻，t表示時間)。
(二)演示實驗探究焦耳定律：實驗前要求學(xué)生注意觀察演示實驗的器材和實驗中觀察的重點(特別是溫度計的變化情況)。引導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論。引導(dǎo)學(xué)生分析討論實驗中存在的問題及改進(jìn)的方法。強調(diào)在研究電熱跟哪些因素有關(guān)的實驗中，采用的是控制變量法。強調(diào)公式中三個物理量的含義及單位。強調(diào)在計算電熱時，要把電熱絲當(dāng)作一個整體來考慮。并出示小練習(xí)加以鞏固。
三、反饋與評價：完成課后練習(xí)的第1、2題。并就學(xué)生無法解決的困難進(jìn)行有針對性的講解。
四、小結(jié)：對所學(xué)知識進(jìn)行簡單的梳理，強調(diào)重點。
焦耳定律優(yōu)秀教案例題：
【教學(xué)目標(biāo)】
(一)知識與技能：
知道電功的計算公式，能利用焦耳定律分析一些簡單電路。
(二)過程與方法：
通過實驗探究，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，體驗科學(xué)探究的過程。
(三)情感、態(tài)度與價值觀：
1. 培養(yǎng)實驗操作技能。
2. 培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度。
【教學(xué)重難點】
教學(xué)重點：知道電功的計算公式，能利用焦耳定律分析一些簡單電路。
教學(xué)難點：實驗探究。
【教學(xué)用具】
電功率實驗電路、電源、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡(3V、0.5A)、導(dǎo)線若干。
【教學(xué)過程】
一、復(fù)習(xí)引入：
1. 電流通過用電器做了多少功，電路中就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電能表是測量用電器消耗電能的儀表。
2. 電能表讀數(shù)怎樣讀？(讓學(xué)生發(fā)表意見，最后總結(jié))
3. 電能表讀數(shù)表示什么？(學(xué)生討論)
二、新課教學(xué)：
1. 實驗探究：焦耳定律實驗電路圖(出示課件)怎樣通過實驗探究得出焦耳定律的內(nèi)容？(學(xué)生討論)教師總結(jié)：(出示課件)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱效應(yīng)，不僅跟電流的大小有關(guān)，還跟通電時間有關(guān)。為了定量研究電流的熱效應(yīng)，我們可以根據(jù)焦耳定律設(shè)計一個實驗電路圖。實驗中用什么方法控制電阻兩端的電壓不變？為什么要這樣控制？(出示課件)學(xué)生討論回答：用滑動變阻器來改變電路中的電流和通電時間，并保持電阻絲電阻不變。為了使電阻絲的電阻保持不變，應(yīng)選用阻值幾乎相同的電阻絲串聯(lián)。(出示課件)實驗中怎樣比較電流產(chǎn)生的熱量？為什么選用煤油而不用水？(討論后回答)(出示課件)煤油的比熱容比水小，在質(zhì)量和通電時間相同時，煤油溫度變化大，熱量就明顯。通過討論得出實驗結(jié)論。(出示課件)在電流和通電時間相同的情況下，不同導(dǎo)體通電時產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的電阻有關(guān)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多。在研究焦耳定律時用到了控制變量法，研究電流的熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系時采用了轉(zhuǎn)換法。
2. 舉例說明實際應(yīng)用。(出示課件)電爐、電烙鐵、白熾燈燈絲、熱得快等用電器都是利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備。它們工作時能量轉(zhuǎn)化關(guān)系是什么？(學(xué)生討論回答)(出示課件)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(熱能)。例題：一個“220V40W”的燈泡接在110V的電路上，它的實際功率是多少？(討論后回答)(出示課件)根據(jù)電功率公式P=UI和歐姆定律I=U/R變形得R=U2/P和P=UI=U/t×I=U×Q/t分別討論得出實際功率和熱功率。(出示課件)P實=P額=40W；Q熱=I2Rt=(U/R)2Rt=(U實/U額)2Rt=(110V/220V)2×40W×t=40W×t；P實＞Q熱；燈的實際功率大于額定功率。例題中燈絲斷了以后再搭接上使用時燈會變得更亮還是變暗？(學(xué)生討論回答)(出示課件)燈絲斷了以后再搭接上使用時實際電阻值變小，根據(jù)P=I2R可知實際功率變大，所以燈會變得更亮。例題中燈泡的電阻隨溫度的降低而減小，所以燈絲斷了以后再搭接上使用時燈的實際功率變大。例題中燈泡的實際功率大于額定功率，所以燈會變得更亮些。但燈泡的實際功率不能超過額定功率否則會燒壞燈泡甚至發(fā)生火災(zāi)。例題中燈泡的額定功率為40W，實際功率為大于40W而小于大于40W的兩倍即大于80W而小于80W的兩倍即大于160W而小于大于40W的兩倍即大于80W而小于等于160W。所以燈絲斷了以后再搭接上使用時燈的實際功率在大于額定功率和小于
