講課班主任：
講課內容：焦耳定理電路中的能量轉化
§2.6焦耳定理電路中的能量轉化
課題§2.6焦耳定理電路中的能量轉化
課型新講課（1課時）任務剖析內容剖析
焦耳定理是高中學習過的內容，本節是從電場力做功和能量轉化這個更高的視角來理解焦耳定理。
電路中的能量轉化是普遍的能量守恒在閉合電路中的具體表現，彰顯為電源提供的總能量一部份用于自身發熱，一部份供給外電路；同時，從能量轉化和守恒的角度來理解閉合電路歐姆定理，可使中學生對歐姆定理的認識愈發深入。
教材剖析
本節課選自教科版新課標《選修3-1》第二章第六節。
在教學中的地位和作用：閉合電路中的能量守恒是對功能關系的進一步認識，是中學生對能量的轉化和守恒思想的進一步把握，同時也能進一步理解閉合電路歐姆定理。
在中考中的地位：它是解決熱學綜合題的核心，而這類問題又常伴隨著較為復雜的能量轉化過程，如電路中包含有電動機、風扇等非純內阻家電?？疾橹袑W生思維能力、分析能力，所以在中考中也是必考點。
教材的結構特征：本節課有利于中學生加深守恒的觀念，為今后熟練運用各類守恒定理打下基礎，起到了承上啟下的作用。教材這樣的安排符合新課標強調的：注重數學概念和規律的教學，強化培養中學生能力的觀點。
課標剖析
1）學習終生發展必備的化學基礎知識和技能，了解這種知識與技能在生活、生產中的應用，關注科學技術的現況及發展趨勢。
2）學習科學探究方式，發展自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運動化學知識和科學探究方式解決一些問題。
3）保持好奇心與求知欲，發展科學探求興趣，在堅持真理、勇于創新、實事求是的科學心態與科學精神焦耳定律內容和計算式，有振興中華，將科學服務于人類的社會責任感。
4）了解科學與技術，經濟和社會的互動作用，認識人與自然、社會的關系，有可持續發展意識和全球觀念。中學生剖析認知特征
中學生處于從形象思維導具象思維過度階段焦耳定律內容和計算式，便于接受形象、直觀的知識，具備一定的具象能力。
2、知識經驗
中學生早已在中學學習過有關焦耳定理的基本概念，曉得焦耳定理的表達式及其化學意義，能運用焦耳定理解決簡單的估算題。通過第一章電場力做功及電勢能的表達式、第二章電荷量與電壓、時間的關系，電動勢與非靜電力等內容的學習，中學生對力做功致使能量發生轉化有了更深認識。結合功能變化關系，利使勁做了多少功，就有多少能量發生轉化這一思想推導入電源內部和外部能量轉化大小的表達式。符合由特殊到通常的認識規律。這樣學習電路中的守恒定理中學生比較容易理解。
3、生活經驗
中學生曉得電壓通過用家電會促使用家電發熱，也曉得這是電壓的熱效應。并且不清楚熱量從何而至，熱量的數學意義是哪些。須要在課上向中學生點明。三維目標
知識與技能：
1、知道電功是指電場力聯通電荷所做的功，做功的過程是電能轉化為其他方式能量的過程；
2、理解電功、電功率的概念及表達式的數學意義，并能用電功的公式進行有關的估算；
3、知道電功率、熱功率的聯系和區別；
4、能從能量轉化與守恒的角度來理解閉合電路歐姆定理。
過程與方式：
1、通過對非純內阻電路能量變化的探究，提升剖析論證能力；
2、通過對電路中能量轉化的探求，養成歸納、總結的科學思維方式。
情感、態度與價值觀：
1、體會科學探究中的守恒思想，養成探究自然規律的科學心態；
2、掌握靈活處理實際問題能力，增強推理論證能力；
3.、通過學習進一步感受能量守恒定理的普遍性。教學重點1、焦耳定理的得出及應用；
2、電路中能量守恒定理的推論及理解。教學難點1、從能的轉化角度理解電功率和熱功率的關系。
2、能按照研究對象正確選擇公式進行估算。
教學環節教學過程教學思想【新課導出】
創設情景，引底盤
【習得階段】
激活知識，激起經驗
把握技能，探究規律
認識現象，構建概念。
激活知識，激起經驗
把握技能，探究規律
【鞏固階段】
深入剖析，評估學習
練習提升，促使遷移
練習提升，促使遷移【動畫導出】愛迪生發明白熾燈照耀世界，卻不曾料想白熾燈存在著能量的巨大浪費----選擇何種燈泡節能呢？通過動漫來了解。
【提問】為什么節能燈有節能的療效？
引導中學生思索白熾燈和節能燈相比，能量浪費在了那里？這就須要對電路中的能量轉化進行剖析。
【回顧】在電源內部，通過非靜電力做功，使電瓶中的物理能轉化為電能，假如已知電源電動勢E、電流I以及通電時間t，能夠求出非靜電力所做的功。
依據電動勢的定義式，可知W非=qE=IEt表示電源能提供的電能
【類比】電荷在電源內部獲得電能，在外電路上，通過電場力做功，將電源輸出的電能轉化為其他能量，若已知內阻兩端的電流U、通過的電壓I以及所用的時間t，能夠求出電場力所做的功。
按照第一章公式，可得W=qU=IUt，表示外電路消耗的電能。
【提問】如何評判電場力做功的快慢？
電功率。將其定義為電場力做功與做這種功時間的比值。
電場力做功越快，說明電能向其他能量的轉化越快。
【創設情景】由生活經驗可知，當電壓流過用家電一段時間后，用家電會發熱。如電視機后蓋，燈泡殼體等。
【提問】為何電壓流過用家電，用家電都會發熱？
【分析】以通電的金屬導體為例進行剖析。
在金屬導中，有能自由聯通的自由電子和位置相對固定的金屬正離子，自由電子在電場力作用下做定向加速運動，在運動過程中，不可防止的與金屬正離子發生碰撞，把定向運動所獲得的動能不斷轉移給正離子，使正離子熱運動激化，導體氣溫下降，因為碰撞，可覺得自由電子整體的運動速度不變，而將電能轉化為金屬正離子的內能，而內能的變化剛好可以用熱量來評判。若燈泡充溢的熱量越多，說明獲得的內能越多。
【說明】可用熱量來描述內能的變化。
【探究】熱量的大小與什么誘因有關？
【猜測】根據導體內部電子的運動情況，可知，對同種導體而言，相同時間內，電壓越大，可自由聯通的電子數量越多，與金屬正離子的碰撞越多，因而熱量越多，可推測電壓越大，熱量越多；同理，對同種導體而言，若延長通電時間，則自由電子和金屬正離子的碰撞次數也會降低，推測通電時間越長，熱量越多；對不同導體而言，內阻率不同。內阻率越大，內部金屬正離子的制約越多，碰撞也會減緩。推測內阻越大，熱量越多。
【結論】英國科學家焦耳通過大量的實驗證明內阻形成的熱量等于電壓的平方、電阻以及通電時間二者的乘積，我們將此定理稱為焦耳定理，但是將電壓通過內阻形成的熱量稱為焦耳熱。表達式：Q＝I2Rt，單位：焦耳
【應用】電流的熱效應在生活中有著許多的應用。能夠舉例？
如：電熱毯、電熨斗、電飯煲等。
在諸多的應用中，有一種家電非常危險，卻屢禁不止，這個家電的名子稱作“熱得快”，由它所引起的火警在新聞中屢見不鮮。它的名子的涵義可用數學學中的一個數學量來描述。即熱功率。
【分析】定義：熱功率表示阻值通電所形成的熱與形成這種熱所用時間的比值。
“熱得快”，可以理解為內能的改變快，或則說它的熱功率大。實驗室中的阻值功率一般只有幾瓦，市場上10元一個的“熱得快”功率卻有1200W，相比于大部份中學生寢室所限制的300W來說，遠遠超出了范圍，降低了用電的不安全性。
【提問】電功率和熱功率通過歐姆定理進行變型即可互相轉化，這么電功率和熱功率相等嗎？