《焦耳定律》教案

《焦耳定律》教案（精选17篇）

《焦耳定律》教案 篇1

　　一、说教材：

　　1.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。学生学好这节知识是非常必要的，同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。

　　A.重点：理解焦耳定律，用实验让学生总结出计算公式。

　　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。

　　2.教学目标：

　　A.知识目标：理解焦耳定律（内容、公式、进行一些计算），知道电热器的工作原理（电热器的发热体为什么是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上制成？）。

　　B.能力目标：培养学生的观察、实验、创新、解决问题的能力。

　　二、说教法：

　　采取一边实验一边讲解、边讨论、启发诱导的教学方法。通过实验教学、日常生活中的实例教学，调动学生学习物理的积极性。

　　三、说过程：

　　1.引入新课：

　　教师利用日常生活的用电器（热得快、电热杯、电烙铁、电饭锅、电风扇、电视机、电灯等）引入新课，让学生讨论：在日常生活中有哪些物品是利用电流的热效应来工作的？

　　2.突出重点、突破难点：

　　请同学们猜想一下，通电导体放出的热量可能与哪些因素有关？让学生猜想、讨论，告诉学生科学家们也经常使用“猜想”这种方法来研究有关问题。

　　教师、学生共同确定因素：电流的热效应——所以有电流（I）；因导体的电阻影响电流的大小，所以应该有电阻（R）；根据日常生活经验不难知道导体放出的热量还与时间（t）有关。

　　在I、R、t三个量的情况下如何研究呢？先让学生讨论，并设计研究的方案。利用控制变量法，结合人教版第115页可设计如下实验：

　　（1）I、t不变，甲的电阻大于乙的电阻观察实验，此时我们看到了什么？说明了什么？

　　（2）当温度计降回原来温度，加大电流、用与（1）同样的时间，同学们又看到了什么？这说明了什么？

　　（3）I、R不变，时间越长电流放出的热量越多。

　　教师先让学生归纳，然后教师总结出焦耳定律内容、公式，让学生自己搞清Q、I、R、t各个量的单位，进行公式变形。

《焦耳定律》教案 篇2

　　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、教学过程

　　（一）预习检查、总结疑惑

　　（二）情景引入、展示目标

　　教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

　　学生：

　　（1）电灯把电能转化成内能和光能；

　　（2）电炉把电能转化成内能；

　　（3）电动机把电能转化成机械能；

　　（4）电解槽把电能转化成化学能。

　　教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

　　（三）合作探究、精讲点播

　　1、电功和电功率

　　教师：请同学们思考下列问题

　　（1）电场力的功的定义式是什么?

　　（2）电流的定义式是什么?

　　学生：

　　（1）电场力的功的定义式W=qU

　　（2）电流的定义式I=q t

　　教师：投影教材图2.5-1（如图所示）

　　如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

　　学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

　　教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？

　　学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

　　教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。 电功：

　　（1）定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

　　（2）定义式：W=UIT

　　教师：电功的定义式用语言如何表述？

　　学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

　　教师：请同学们说出电功的单位有哪些？

　　学生：

　　（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

　　（2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h.

　　教师：1 kW·h的物理意义是什么？1 kW·h等于多少焦？

　　学生：1 kW·h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。

　　1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J

　　说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

　　教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，

　　电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

　　（1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。

　　（2）定义式：P=W=IU t

　　（3）单位：瓦（W）、千瓦（kW）

　　［说明］电流做功的“快慢”与电流做功的“多少”不同。电流做功快，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。

　　教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢？

　　学生分组讨论。

　　师生共同总结：

　　（1）利用P=W计算出的功率是时间t内的平均功率。 t

　　（2）利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。

　　教师：为什么课本没提这一点呢？

　　学生讨论，教师启发、引导：

　　这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

　　［说明］利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。

　　2、焦耳定律

　　教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。 .......

　　设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。

　　学生：求解产生的热量Q。

　　解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR

　　在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt

　　由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。

　　产生的热量为

　　Q=I2Rt

　　教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。

　　学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。

　　热功率：

　　（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。

　　（2）定义式：P热=Q2=IR t

　　（3）单位：瓦（W）

　　［演示实验］研究电功率与热功率的区别和联系。

　　（投影）实验电路图和实验内容：

　　取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 Ω，把它接在如图所示的电路中。

　　（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

　　（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

　　［实验结果］

　　（1）电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A，

　　P电=UI=0.50×0.50 W=0.25 W

　　P热=I2R=0.502×1.0 W=0.25 W

　　P电=P热

　　（2）电机转动时，U=2.0 V，I=0.40 A，

　　P电=UI=2.0×0.40 W=0.80 W

　　P热=I2R=0.402×1.0 W=0.16 W

　　P电＞P热

　　学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。

　　师生共同活动：总结：

　　（1）电功率与热功率的区别

　　电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。

　　热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。

　　（2）电功率与热功率的联系

　　若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电

　　教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能。

《焦耳定律》教案 篇3

　　今天说课的题目是焦耳定律。我将从以下五个部分进行阐述。学情分析，教材分析，教学目标，教法学法，教学设计

　　学生是教学活动的主体。所以我把学情分析作为本次说课的第一部分。

　　一、学情分析。

　　在心理方面：九年级学生思维活跃，求知欲强，对物理实验较感兴趣。但缺乏理性思维能力，实验设计能力及观察能力有待提高。 知识能力方面，通过前面的学习，学生已了解了欧姆定律，电能、电功率知识。同时也具备了一定的实验操作能力。这些都为本节课的学习提供了基础。

　　二、教材分析

　　教材是教学活动的依据，一名教师不仅要备好学生，更要备好教材。下面我将从内容定位和教学重难点来对教材进行分析。焦耳定律是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，在整个初中物理中有着很重要的作用。 从本章结构来看，电与热是对电能、电功率的应用总结，也是从电热角度认识安全用电的理论基础。起着承上启下的作用。另外，电热利用和防止的内容，很贴近学生生活，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教育理念。

　　根据教材内容，结合学生特点。我确定本节课的重点为：电流热效应的影响因素，焦耳定律的理解。教学难点为如何引导学生设计实验并分析得出电流热效应的影响因素。

　　为加深学生对电流热效应影响因素的认识，通过探究实验得出决定性的结论，给出焦耳定律后，再引导学生用学过的物理公式进行推导，以此突出本节课的教学重点。通过在教师引导下，学生合作进行探究的方式来突破本节课的教学难点。

　　根据新课标和素质教育的要求，从学生的实际出发，确定如下教学目标

　　三、教学目标：

　　1、知道电流的热效应，知道焦耳定律的内容，并能用焦耳定律说明生活中的一些现象。

　　2、通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关.，体会物理探究的过程和方法

　　3、通过交流和讨论培养合作学习的态度和意识。

　　4、知道利用和防止电热的场合和方法。

　　5、通过电热的利用和防止知识的学习，认识科学是有用的。

　　四、教法学法

　　如何将教学活动进行的轻松，有效，教法学法的选择是关键。在本节课的教学过程中 我打算运用如下4种教法：

　　1.探究教学法

　　本节课探究的问题是：在电流相同时，电能转化成热能的功率跟电阻有什么关系，这里我将采取了探究教学法。创设情境，让学生提出问题，提出猜想或假设，设计实验，进行实验，得出结论等，教学中完全遵循科学探究的步骤，采取这种教学方法的好处首先是问题是学生自己提出来的，学生很愿意针对自己的问题进行一系列探究，或者说这样能迎合学生心理，其次采用探究教学法，教学具有一定的开放性，教学总体思路明析。当然在探究教学中，也不能做到面面俱到，而应有所侧重，提出问题和进行实验设计是本次探究实验应侧重的两个环节。

　　2.演示实验法

　　演示实验好处是形象、直观，能快速切入主题，深受学生欢迎。同时演示实验也可揭露事物的来龙去脉，引发学生思考等。电流的热效应学生是有生活体验的，教师若能把学生的生活体验搬到课堂来，展现在学生的面前，那么学生将产生浓厚的兴趣，学习欲望将有所提高。此外，电流相同时，电流产生热的功率跟什么有关，这个本节课将要探究的问题如果要学生提出来，简直太难了，怎么办呢？要解决这个矛盾，最好的办法是借助实验演示。当然教师还要运用巧妙的语言进行启发和引导。

　　3.谈话教学法

　　谈话就是坦诚地面对面的交流，本节课中，创设情境，引入新课需要谈话，实验探究需要谈话，学生自我展示需要说话，课堂探究需要谈话，教学中恰当地运用谈话教学法，能营造一种宽松、和谐的、民主的课堂气氛，符合新课程倡导的师生互动、生生互动，共同发展的教学理念。

　　4、合作学习法

　　合作学习是学生在小组中为完成共同任务，从而形成一种协作互助的学习方式。本节课探究电流相等时，电流通过导体产生热的功率跟电阻有什么关系，探究过程涉及几个环节，每一个环节都需要群策群力，因此很有必要形成合作小组进行协作学习，同时通过有效的合作学习，培养学生学会交往，学会参与，学会倾听，学会尊重。

　　5、理论联系实际 ，在学习了焦耳定律后，启发学生联系实际，举出身边电热的利用和防止的例子，使学生体会到从生活走向物理的新课标理念。

　　五、教学设计

　　本节课可设为如下五大环节：1创设情境，诱导思维 2师生互动，全员探究。3分析推理，规律应用 4知识迁移，拓展延伸， 5总结提炼，当堂检测。

　　一）创设情境 诱导思维

　　生活中的物理周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可之后就发现，小明刚看过电视。聪明的爸爸是怎样判断的呢？从生活走进物理，洗发学生的学习兴趣

　　（二）师生互动，全员探究

　　教师给电炉丝通电，引导学生发现问题：电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，导线却几乎不热? 从而引出要研究的课题：电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关？这也就是我们这节课要完成的探究任务。

　　鼓励学生积极发言，说出自己的猜想。然后教师进行分组，让学生分组讨论：设计实验方案。引导学生思考：要研究多个变量与一个量的关系，我们应该用哪种方法呢？另外怎样来显示通电导体，产生的热量。 提醒学生控制变量法和转化法在实验中的运用。比如：将通电导体产生热量的多少转化为烧瓶中煤油温度升高的多少。学生集思广益，画出实验电路图。

　　出示实验器材后，要学生根据设计好的电路图，连接实物，进行实验。实验一 探究热量与电阻关系，要保证电流，通电时间相同，比较不同电阻的铜丝和镍铬合金丝产生热量的多少。实验二探究热量与电流关系时，去掉一个烧瓶，改变滑动变阻器滑片位置，以改变通过导体的电流，保证电压。通电时间一定时，观察现象。实验三，探究热量与通电时间的关系时，也要控制电压和电流相等。

　　通过分析实验现象，学生不难得出电热与电流、电阻、通电时间的定性关系。

　　在此环节中，运用任务驱动教学法，给学生探究活动制订一个目标，明确探究目的，从而激发学生学习积极性！ 教师引导下，学生合作完成探究活动。让学生体验科学探究的思维程序以及与人合作交流的重要性。

　　三）分析推理，规律应用。

　　教师向学生说明：由于实验条件有限，我们做的探究实验只能得出Q与I、R、T的定性关系，但早在1840年英国物理学家焦耳，通过大量实验，已总结出他们的定量关系！这就是焦耳定律、教师向学生强调各个物理量的单位。

　　为了加强学生对焦耳定律的认识，引导学生进行公式推导。向学生强调；在电能全部转化为热能的情况下，可以由电功率和欧姆定律公式推导得出焦耳定律。在此要强调只有在纯电阻电路中才可以这样推导，而在非纯电阻电路中，电路消耗的电能要大于产生的热量。

　　学生了解焦耳定律的内容后，再讨论前面“炉丝和导线”的问题，以加深学生对焦耳定律的理解，也让学生体会到探究知识的成就感。 通过典型例题的分析和讲解，让学生学会运用焦耳定律，并且规范解题步骤。

　　四）知识迁移，拓展延伸

　　引导学生讨论:哪些用电器是利用电流的热效应为我们服务的呢？从而将教学内容拓展到电热的利用和防止上。向学生说明：也有很多情况下我们并不希望用电器的温度过高，比如电视机后盖上的散热孔，就是为了避免电热过高，损坏电器设计的。放映如下视频，热得快也是利用电流热效应来工作的，它的却给我们的生活带来了方便，但也带来了安全隐患。用热得快烧水时，如果使用者忘记切断电源或者水被烧干后，很容易引起火灾。让学生学会辩证得看待问题，加强安全用电的意识。

　　五） 总结提炼，当堂检测

　　最后，让学生讨论总结：本节课学到的知识内容，教师适当的加以补充，使学生在头脑里建立起清晰的知识系统。 课堂最后当堂检测。要求学生，课下自制一个 有高低两档的简易电热器， 另外还要学生上网查找用电安全常识，为第五节安全用电的学习做好准备。

　　我的板书分为两块主板书和副板书主板书用于板书 重要知识点，便于学生从整体上把握本节知识结构。副板书部分，用于显示实验电路图，及课堂上随机出现的问题，帮助学生更好的理解教学内容。

　　以上是我说课的所有内容，不妥之处恳请各位评委老师多多指正。

《焦耳定律》教案 篇4

　　一、教学目标

　　1、能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。

　　2、通过对焦耳定律的探究，提高交流分析、计算的能力。

　　3、通过本节课的探究，提高学习物理、探究物理的兴趣。

　　二、教学重难点

　　重点：探究、应用焦耳定律。

　　难点：焦耳定律的得出过程及使用。

　　三、教学过程

　　（一）新课导入

　　复习导入：提问学生上节课实验所得到的结果，产生的热量与什么因素有关。学生经过回顾，能发现与时间和电流大小、电阻大小有关。

　　教师进一步提问：具体是怎么样的关系，有什么联系？引发学生思考，导入新课。

　　（二）新课讲授

　　1、焦耳定律的概念及公式

　　给出焦耳定律的定义，同时说明焦耳的事迹：他用一生致力于实验研究，用了40年时间做了400多次实验，从而得出了电流通过电阻放出热量的规律，提出了焦耳定律，从而焦耳定律名称的由来。

　　多媒体展示相关数据表格，请学生结合定义分析数据，热量和电流、时间、电阻的定量关系是怎么样的。之后设置小组讨论。

　　学生小组讨论后总结：得出焦耳定律的公式。

　　教师给出第二个问题，在纯电阻电路中。做功和热量有什么样的关系。提醒学生将欧姆定律与做功的表达式结合进行考虑，从而得出，在纯电阻电路中，消耗呢电能产生的热量等于电流所做的功。同时结合欧姆定律，说明焦耳定律其他形式。

　　2、焦耳定律的应用

　　1、给出导线、电炉丝的具体阻值，请学生结合分析电炉工作时导线无明显变化，电炉丝发热的主要原因是什么。

　　2、明确焦耳定律的使用方法：通过提问的方式进行。学生经过思考能够得到需要求出时间，电流等物理量再进行求解。

　　出示课本练习题，请学生结合例题进行计算，计算完毕老师集体进行讲解，同时明确计算式需要保持单位的一致。

　　（三）巩固提高

　　给出题目：额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？

　　（四）小结作业

　　1、小结：学生总结。

　　2、作业：思考生活中哪些地方利用了电流的热效应，哪些是增加热量、哪些是减少热量。

　　四、板书设计

　　略

《焦耳定律》教案 篇5

　　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：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。

　　学生：(1)电灯把电能转化成内能和光能;

　　(2)电炉把电能转化成内能;

　　(3)电动机把电能转化成机械能;

　　(4)电解槽把电能转化成化学能。

　　教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢?本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

　　(三)合作探究、精讲点播

　　1、电功和电功率

　　教师：请同学们思考下列问题

　　(1)电场力的功的定义式是什么?

　　(2)电流的定义式是什么?

　　学生：(1)电场力的功的定义式W=qU

　　(2)电流的定义式I=

　　教师：投影教材图2.5-1(如图所示)

　　如图所示，一段电路两端的电压为U，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流I，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少?

　　学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=It。

　　教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功?

　　学生：在这一过程中，电场力做的功W=qU=IUt

　　教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。

　　电功：

　　(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

　　(2)定义式：W=UIT

　　教师：电功的定义式用语言如何表述?

　　学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。

　　教师：请同学们说出电功的单位有哪些?

　　学生：(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.

　　(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称度，符号是kWh.

　　教师：1 kWh的物理意义是什么?1 kWh等于多少焦?

　　学生：1 kWh表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。

　　1 kWh=1000 W3600 s=3.6106 J

　　说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。

　　教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，

　　电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通过电风扇的电动机所做的功。电流做功不仅有多少，而且还有快慢，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。

　　(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。

　　(2)定义式：P= =IU

　　(3)单位：瓦(W)、千瓦(kW)

　　[说明]电流做功的快慢与电流做功的多少不同。电流做功快，但做功不一定多;电流做功慢，但做功不一定少。

　　教师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?

　　学生分组讨论。

　　师生共同总结：

　　(1)利用P= 计算出的功率是时间t内的平均功率。

　　(2)利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。

　　教师：为什么课本没提这一点呢?

　　学生讨论，教师启发、引导：

　　这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间变化，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。

　　[说明]利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。

　　2、焦耳定律

　　教师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。

　　设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。

　　学生：求解产生的热量Q。

　　解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR

　　在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt

　　由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。

　　产生的热量为

　　Q=I2Rt

　　教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。

　　学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。

　　热功率：

　　(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。

　　(2)定义式：P热= =I2R

　　(3)单位：瓦(W)

　　[演示实验]研究电功率与热功率的区别和联系。

　　(投影)实验电路图和实验内容：

　　取一个玩具小电机，其内阻R=1.0 ，把它接在如图所示的电路中。

　　(1)先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 V，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

　　(2)再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 V(此电压为小电机的额定电压)，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。

　　[实验结果]

　　(1)电机不转时，U=0.50 V，I=0.50 A，

　　P电=UI=0.500.50 W=0.25 W

　　P热=I2R=0.5021.0 W=0.25 W

　　P电=P热

　　(2)电机转动时，U=2.0 V，I=0.40 A，

　　P电=UI=2.00.40 W=0.80 W

　　P热=I2R=0.4021.0 W=0.16 W

　　P电P热

　　学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。

　　师生共同活动：总结：

　　(1)电功率与热功率的区别

　　电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。

　　热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。

　　(2)电功率与热功率的联系

　　若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电

　　教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。

　　若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电P热。

　　教师指出：上述实验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电P热。

　　教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。

　　学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。

　　(四)反思总结、当堂检测

　　(五)发导学案、布置作业

　　课后作业：P57 问题与练习2、3、4、5

　　九、板书设计

　　1、电功和电功率

　　(1)定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所做的功，简称电功.

　　(2)定义式：W=UIT

　　2、焦耳定律

　　(1)定义：单位时间内发热