《焦耳定律》优秀教案

《焦耳定律》优秀教案（精选13篇）

《焦耳定律》优秀教案 篇1

　　一、 学习目标：

　　1、 理解电功和电功率的概念及公式，能进行相关运算。

　　2、 理解焦耳定律，了解焦耳定律在生产、生活中的应用。

　　3、 能结合实际问题区分电功和电热，进一步体会能量守恒的意义和普适性。

　　二、 问题导读：

　　1、 当电路接通时，电路内就建立起了_____，自由电荷在_____作用下____运动而形成电流，这时电场力对自由电荷做了功，就是我们常说的_____，计算公式：＿＿＿＿。

　　2、 电流做功的快慢用_____表示，它等于电流在单位时间内所做的功，计算公式为_______________。额定功率是指___________________________。

　　3、 焦耳定律的内容_______________________________________________________表达式为____________，在纯电阻电路中，电流所做的功与产生的电热_____，电热的计算公式还有：________________；而在非纯电阻电路中，电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等。这时电功用公式______________计算，产生的电热只能用公式______________计算，此时，电功W___（填“大于”或“小于”）电热Q。

　　4、 焦耳定律的微观解释：当导体内的电子在_____作用下做_____运动时，会与金属离子不断碰撞，碰撞时把一部分动能传递给离子，使离子的热运动____，导致导体发热。显然，电流越大、电阻越大，碰撞就越频繁、剧烈，发热就越___。

　　5、 电动机是将电能转化为___能的设备，电动机通电后，电流做的功_____（填“大于”或“小于”）产生的机械能，这是因为________________________。

　　6、 举例说明电流的热效应的广泛应用和危害。

　　三、实例引领：

　　例一、 1、电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈的电阻为R，则此电动机的'额定功率（输入功率）为_____，正常工作时的热功率为______，输出的机械功率为______，电动机的效率为______。三者的关系可表达为____________________。当电动机突然卡住不转，此时输出的机械功率为________，电动机消耗的电能全部转化为_____能，此时的电流为______，热功率为__________。

　　2、如图所示，一台直流电动机所加电压为110V，通过的电流为5A。该电动机把一个质量为50kg的物体以0.9m/s的速度匀速提高，求①电动机的电功率和电动机线圈的电阻（不计摩擦）；②如果电动机突然卡住，通过线圈的电流是多少？电动机的功率是多少？

　　例二、 关于电功率和热功率的下列说法，正确的是

　　A、电功率就是热功率

　　B、统一电路中，电功率可以大于等于热功率，也可以小于热功率

　　C、电功率就是电路中电能转化为内能的功率

　　D、热功率就是电路中因发热而消耗的功率

　　四、 同步达标：

　　1、 课本P59：1—3题

　　2、 一只普通的家用照明白炽灯泡，正常发光时，通过它的电流值与哪一数值较为接近？

　　A、20A B、2A C、0.2A D、0.02A

　　3、 一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V的电压后，正常运转时它消耗的电功率是66W，求：⑴转化为机械能和内能的功率各是多少？电机的效率是多大？

　　⑵如果接上电源后，扇叶被卡住不能转动，这时通过电动机的电流为多大？电动机消耗的电功率和发热功率又各是多少？

　　4、 微型吸尘器的直流电动机内电阻一定。当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，则吸尘器的效率是多少？

　　五、 能力提升：

　　同步训练P69---70，能力培养1----7题。

《焦耳定律》优秀教案 篇2

　　一、教学目标：

　　1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。

　　2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。

　　3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。

　　二、教学重点与难点

　　如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。

　　三、教法与学法

　　将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。

　　四、教具与学具

　　学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。

　　教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。

　　五、探究实验：

　　研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。

　　六、教学活动实录（部分）：

　　（一）导入新课

　　师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？

　　生：煮饭、照明、吹风。

　　师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？

　　（学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验1分钟，并请他们触摸电器和电扇的电动机部分）

　　（凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论）

　　生：它们工作时都会发热。

　　师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师

　　板书：电流热效应）

　　师：这种现象中能量是怎样转化的？

　　生：电能转化为内能。（教师板书：电能转化为内能）

　　师：它们产生的热量有什么不同？

　　生：（学生讨论后）它们产生的热量有多有少。

　　（在学生心里自然产生了“产生热量有多少？”这个问题。）

　　【点评】根据学生的日常生活创设问题情景，提出问题，建立问题期待，能有效地激发学生学习的动机。

　　（二）科学探究焦耳定律：

　　师：既然电流通过用电器产生的热量不同，同学们会想到什么问题？

　　（学生议论纷纷，举手发言，教师引导 ）

　　生：电流通过导体产生的热量与什么因素有关？（学生自己提出问题）

　　师：你们觉得与什么因素有关？（引导学生去猜想）

　　（学生议论纷纷，举手发言，教师引导 ）

　　生：可能与电压、电流、电阻、时间或其它等等因素有关。（学生猜想）

　　师：同学们讨论很热烈！猜想对不对呢？（引导学生进入实验研究）

　　生：我们用实验来验证！（通过平时的教学，学生都明白：实践是检验真理的唯一标准，任何问题都要由实验事实来评判）

　　【点评】各种研究问题和教学活动都是由学生自己提出来的，而不是教师强加的，充分体现学生的主体作用，学生充满兴趣和动力去解决自己发现的问题。

　　师：好！下面就请你们以小组为单位设计实验方案（学生设计实验）

　　（学生小组讨论，讨论时间可以长一点）

　　【点评】教师开始不要给任何提示，以免禁锢了学生的思维，让学生放开思维去思考，培养学生开放型思维能力。

　　师：哪个小组汇报一下你们设计的实验方案？

　　（学生七嘴八舌，但真能设计完整方案的不多，此时需要教师的引导）

　　师：你们说说做这个实验首先要解决一些什么问题？（教师引导学生如何进行实验设计） 生：热量的多少如何用实验展示出来？

　　生：如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。

　　生：用什么样的电路去实验。

　　生：

　　师：大家想想在前面的学习中有没有可以体现热量多少的办法？

　　生：（学生讨论并发言）有热胀冷缩比较热量法，测温度比较热量法等等。

　　师：请××同学谈谈你们的方法。

　　生：我们利用热胀冷缩的办法：找两个相同的烧瓶

　　师：很好！因为要进行比较，一定要条件相同，所以要用相同的烧瓶其他小组还有什么方法？

　　【点评】渗透科学的比较方法：条件相同。

　　生：可以将上述烧瓶中的空气膨胀换成液体（水或煤油）

　　师：也很好！测温度比较热量法呢？

　　生：可以直接用温度计去测量升高的温度，质量相等的煤油温度升高越多，吸热越多 师：××同学说得很好！只是上述前几种方法是定性讨论方法，只能说明多少关系，最后这种方法是从定量的角度去考虑的，我们今天就采用他说的这种实验方法，好吗？

　　【点评】渗透教学民主的观念。

　　师：现在再来看看如何用实验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。大家想想：在前面的学习中，经常学到某个物理量由几个物理量决定，当讨论它与其中一个量的关系时，要使另外的量相同或不变。这是什么方法？

　　生：这是控制变量法。

　　【点评】再次渗透科学的比较方法和控制变量法：条件相同。

　　师：因此我们可以将上述问题分解成三个问题来研究？分解成哪三个问题？

　　生：热量与电流，热量与电阻，热量与时间三个关系问题。

　　师：如何用实验研究热量与电阻的关系？

　　生：将两个不同的电阻通以相同的电流（可以串联），比较两个电阻在相同的时间里产生的热量。

　　师：如何用实验研究热量与电流的关系？

　　生；将两个相同的电阻通以不同的电流（可以并联），比较两个电阻在相同的时间里产生的热量。

　　师：如何用实验研究热量与时间的关系？

　　生：选择任意一个电阻，不断通电，观察温度是否随通电时间不断升高。

　　师：综合大家的意见，我们要做三次实验，花的时间太长。为了节省实验时间，能否将上述三次实验合并为一次实验？看哪个小组最先设计好实验电路。

　　（学生小组讨论，画出初步的实验电路图，不一定每个小组都对，教师用投影仪展示某组设计的实验电路图，并请该组代表讲述设计思路）

　　生：

　　（用多媒体教学平台展示探究过程中的问题流程图，如右图所示。教师结合该图，小结一下同学们设计实验的过程，并统一认识和完善实验电路）

　　【点评】通过上述引导和展示图例，教会学生学会分解问题和合并问题，学会逐步解决问题的`方法，提高解决问题的能力。另外也提倡了开放性思维、多种解决方案。

　　师：请同学们按照上述我们设计的实验方案开始实验。

　　说明：学生以小组为单位进行实验操作并记录有关实验数据，教师随时指导实验。（进行实验）

　　实验记录：煤油的初温：T0=____。

　　煤油的末温：T1=____，T2=____，T3=____（三个末温应为同时的温度）。

　　（教师巡视各个小组，有选择地将某个小组的实验数据用投影仪展示出来，并请该组同学将数据转换成下表内容）

　　师：其它小组实验数据虽然与这不同，但都与这个数据差不多，可以看出其中的规律。哪个同学说一下，你从这数据中看出了什么？（数据分析，归纳总结）

　　生：（学生可能说不准确，但大体的意思肯定能说得出来）。

　　师：××同学发现了一个规律，我们不妨把这个规律称为定律。大家鼓掌祝贺他。其实这个定律早在很多年前，物理学家焦耳就是按照刚才大家的研究方法，实验研究了很多年才得出的，因此这个定律也叫焦耳定律。

　　（教师用教学平台投影焦耳定律的内容、公式、单位等）

　　说明：在现实中学实验条件下，该实验能够得出较准确的数量关系。

　　【点评】开展成功与激励教育，另外强调了我们的研究方法与物理学家进行科学研究的方法一样，潜意识地使学生认同科学探究的方法。

　　师：有的同学会问：我们一节课就能把这个规律研究出来，而焦耳要用好多年才能研究出来，是不是他有点问题？这里面有几个方面的问题：

　　第一：那时的实验条件不够好；

　　第二：缺少必要的指导老师，因为在他之前没有任何人研究和知道这个问题；

　　第三：缺少与其他科学家的合作与交流，基本上是一个人关门在家研究，要走很多弯路。而我们有老师指导和小组交流合作，集体的智慧是无穷的；

　　第四：很重要的一点就是实验要精确，实验数据没有什么误差，误差大了就得重新做，不然就不叫规律了。焦耳就是在实验条件简陋的情况下，重复实验了几千次，直至实验很精确了才得出了焦耳定律。

　　师：请问你们哪个小组的实验没有什么误差？

　　生：有较大误差。

　　【点评】通过对焦耳的故事介绍，对学生进行科学精神和实事求是精神的教育，并培养学生的科学献身精神，激励学生勤奋学习。同时也告诉了学生在科学研究中合作与交流的重要，还为下面的评估作了铺垫。

　　师：能不能找一找误差的原因和改进的办法？（对实验探究的评估）

　　生：（学生讨论后发言）有热量的散失，试管外面包隔热材料。

　　生：有可能这电阻丝的电阻不准确，可换用阻值准确的电阻丝。

　　生：温度计读数不同时，尽量同时读数。

　　生：三支试管中的煤油质量有误差，最好用天平准确测量。

　　生：温度计本身不标准，应事先选择标准的三个温度计。

　　生：

　　师：同学们分析得很好！从这里也可以告诉我们以后进行科学实验研究时，不仅要做好误差分析，更应该在设计实验和实验操作中时刻考虑到怎样才能减小实验误差，这样才能更好地得出规律出来。

　　【点评】评估过程也是对学生进行思维训练的过程，同时也使学生认识到评估的重要性。

　　（三）自学训练

　　学生自己阅读课本上的例题，借此训练学生的自学能力。

　　【点评】该例题不难，课本上解题过程很清楚，学生自己看得懂。学生自己能学的东西要放手让学生自己去获取，没有必要加进教师这一中间环节，逐渐培养学生的自己学习的能力。

　　（四）交流与思考

　　用投影仪将下面问题投影出来，请同学们互相交流看法。

　　1、焦耳定律中有这样一句话：“电流通过导体产生的热量跟导体的电阻成正比”，小李想：如果要电炉在一定时间里多放出热量，应当增大电阻丝的电阻。他的想法对吗?为什么？

　　2、电风扇通电会发热，这些热量是人们希望得到的吗？电风扇的能量转化形式怎样？能否想点办法减少电风扇的能量散失？

　　【点评】第一题是检查学生对焦耳定律和科学比较方法的理解，第二题是回应开头，并且让学生思考电热与电功的区别。

　　（五）小结及布置作业

　　用投影仪将教学流程图投射出来，结合该图重点小结一下上述科学探究的步骤和方法。

　　【点评】每节课都这样，同学们就逐渐掌握了科学探究的步骤和方法，潜移默化地学会了科学探究。

　　布置作业：将上述思考题作为作业，做在作业本上，待老师阅后保存在自己的学习档案袋里。

　　【点评】学生的作业不能总是算过来算过去，经常给学生布置一些文字型和开放型作业可以更全面促进学生的发展。同时，利用所学的科学知识与社会、生活相联系，用科学知识去解释现象，在日常生活中找到所学知识的应用，培养学生的创新意识。

《焦耳定律》优秀教案 篇3

　　【教学目标】

　　一、知识与技能

　　1、知道电流的热效应及影响电流热效应的因素。

　　2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用

　　二、过程与方法

　　知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用

　　三、情感、态度与价值观

　　通过对视频中实验的体验，培养学生勤于动手动脑的好习惯

　　【教学重点】

　　电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探究

　　【教学难点】

　　组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论

　　【教具准备】

　　实验视频多媒体课件等

　　【新课引入】

　　教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题：

　　这些用电器都有什么共同的特点？

　　这节课我们就来研究一下电与热的有关问题

　　【进行新课】

　　电流的热效应

　　电热的实质是电能的转化。电热既是电能转化为内能的过程，同时也是电流做功的过程。但是对不同的用电器来说，在消耗相同的电能的情况下，电能转化为内能的多少是不同的比如电炉子、电饭锅、电烙铁等用电器的主要作用就是把电能转化为内能，从而供人们利用，此时在不考虑能量损耗的情况下可以近似认为电能全部转化成了内能；但是对于像电风扇、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器，它们的主要目的不是将电能转化为内能，而是转化为其他形式的能量，所以此时消耗的电能中，只有很少一部分电能转化成了内能，这时的热效应体现得不明显。

　　知识点2焦耳定律Q＝I2Rt

　　1、探究电流产生的热量跟哪些因素有关

　　（1）猜想：（教师引导鼓励学生发言）

　　生1：可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多；

　　生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；

　　生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾

　　教师总结：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了两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:(采用控制变量的方法)

　　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如何比较电流产生热量的多少？（转换的思想）

　　师请同学们观察通电的电炉和相连的导线

　　生：电阻丝很快地发红，与之相连的导线却不太热

　　师：电阻丝与导线是怎样连接的？请就此提出一个值得探究的课题——在电流相同时，电流通过导体产生的热量与电阻有什么关系？

　　演示实验1：把两个电阻不同的金属丝串联起来，放入装有相同质量煤油的两个烧瓶中，通电，观察烧瓶中的温度计的示数、说明哪个烧瓶中产生的热量多？可得出产生热量的多少与什么因素有关？

　　分析结论：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多

　　演示实验2：用一个电阻来做，通过滑动变阻器改变通过电阻的电流，观察烧瓶中的温度计的示数、得出什么结论？

　　分析结论：在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越多

　　演示实验3：用一个电阻来做，通过相同的电流，改变通电的时间，观察烧瓶中温度计的示数、得出什么结论？

　　分析结论：在电阻、通过的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多

　　说明：探究电热因素的方案较多，学生提到的，都可尽量鼓励学生大胆地去探究

　　（3）怎样理解实验所选器材的目的：

　　①实验时，选用的烧瓶要完全相同，里面所盛的煤油质量也要相同，以使两瓶中的煤油吸收不同的热量时，升高不同的温度

　　②瓶中阻值不同的电阻丝也可分别用镍铬合金丝和铜丝

　　③烧瓶中，为什么要装煤油？

　　答：因为煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化明显，从而使实验现象明显，另外煤油不导电，还能防止漏电

　　④在实验中，为什么要将两电阻丝串联？

　　答：由于影响电热大小的因素有多个，所以必须采用控制变量法，才能探究某一因素对电热的具体影响、例如，探究电阻大小对电热的影响时，必须控制电流和通电时间相同，当两电阻丝串联时，可以绝对保证电流大小和通电时间相同

　　⑤由于实验中电流在导体上产生的热量无法直接观察，故采用转化法，把放出热量的多少转化为能直接观察的温度变化的多少、通电后电流在电阻丝上产生的热量越多，煤油上升的温度越高，观测温度的变化情况，就可以定性比较电流产生热量的多少了

　　（说明：当然本实验还有很多转化方案、例如，转化为烧瓶中煤油受热使煤油柱升高的高度；或转化为密闭空气受热膨胀使U形管中红色液柱出现高度差；或转化为导体上用蜡均匀黏住的火柴棒掉下的数目等、注意用心体会吧！）

　　2、焦耳定律

　　师英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定了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电热与电流、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

　　教师总结：运用焦耳定律计算电热时应注意：

　　（1）焦耳定律公式Q=I2Rt,是由实验总结出来，只要有电流通过导体，都可以用它来计算所产生的热量

　　（2）公式中各物理量都是对同一段电路或同一导体而言的，也是对应于同一状态的

　　纯电阻电路中利用、12.8郭彩霞焦耳定律求电热

　　师像刚才接电炉的电路中，电流工作时将电能全部转化为热能，这样的电路叫纯电阻电路、初中我们所研究的电路，大部分是纯电阻电路，如电灯、电阻的电路、而电风扇所在的电路，电流工作时，消耗的电能只有一部分转化为热能，大部分转化为机械能，这样的电路为非纯电阻电路

　　消耗的电能W与产生的电热Q之间的关系：

　　（1）纯电阻电路中，消耗的电能W等于产生的电热Q；

　　（2）非纯电阻电路中，消耗的电能W大于产生的电热Q

　　师请大家看教材P101页《想想议议》，分析讨论

　　学生讨论后回答

　　教师总结

　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多、因为灯泡的电路是纯电阻电路，所以有Q=W=Pt=、12、8郭彩霞焦耳定律，当电压一定时，电阻越小，相同时间内产生的热量越多、而用焦耳定律比较两个电阻在单位时间内产生的热量的多少时，其前提条件是流过两个电阻的电流相同、二者并不矛盾，是两者的前提条件不同。

　　对于焦耳定律的理解，教师应注意强调公式适用的条件，而不能片面地利用数学知识去讨论、对于焦耳定律可从两点加深理解：①在时间、电压相同时，由Q=、12、8郭彩霞焦耳定律可知电阻越小，产生的热量越多；②在时间、电流相同时，由Q=I2Rt可知，电阻越大，产生的热量越多

　　课后作业

　　完成本课时对应练习P8

《焦耳定律》优秀教案 篇4

　　一、教材分析

　　焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。

　　二、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。

　　三、教学重点难点

　　【教学重点】电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。

　　【教学难点】电功率和热功率的区别和联系。

　　四、学情分析

　　学生学好这节知识是非常必要的， A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

　　五、教学方法

　　等效法、类比法、比较法、实验法

　　六、课前准备

　　灯泡(36 V，18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机

　　七、课时安排

　　八、教学过程

　　(一)预习检查、总结疑惑

　　(二)情景引入、展示目标

　　教师：用电