2019-2020年人教版选修3-1 第二章 第5节 焦耳定律 教案2.doc

2019-2020年人教版选修3-1 第二章 第5节 焦耳定律 教案2一、教材分析本节课所涉及的能量观点，是研究电学问题和其他物理问题的重要方法。所以，本节课不但是物理知识的传授课，更是物理方法和思想的渗透课。在教学中应该充分联系实际，以便巩固和加深对基本知识的理解，掌握解决实际问题的方法。二、学生分析学生在初中已经接触过焦耳定律的内容，为本节课的学习创造了一定，但高中阶段将从电场力做功及能量转化和守恒等角度来研究焦耳定律，这对学生的学习提出了更高的要求三、教学目标（一）知识与技能1理解电功、电功率的概念及物理意义2理解电功和电热的关系。3能运用能量观点解决电功和电热问题。（二）过程与方法通过推导电功及电热的公式和焦耳定律，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。四、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。五、教学过程（一）问题引入问题：各种用电器通电后可以将电能转化为其他形式的能量，请列举说明其能量的转化情况。示例：电灯把电能转化为内能和光能；电炉把电能转化为内能；电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能。引入：电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？（二）新课讲授一、探究1问题1：电流如何做功，其实质是什么？大小有哪些量决定？情境1：一段导体长为L，电阻为R，在导体两端加上电压U，通过导体的电流为I。探究1： 学生分析讨论，推理探究引导1： 什么是电流？电荷运动的原因是什么？电场力做功的关系式是什么？什么是电量？电量与电流强度的关系式是什么？小结1： 电荷q在电场力作用下从A至B，电场力做功WqUAB。 在时间t内，电场力移动的电荷量为qIt所以WqUIUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。1、电功 (1)定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。(2)表达式：WUIt。(3)实质：电场力做功，将电能转化为其他形式能的过程二、复习问题2：如何表示电流做功的快慢？复习2：提问有关电功率的知识？ 2、电功率 (1)定义：单位时间内电流所做的功。(2)表达式：PW/tIU(对任何电路都适用)。 (4)额定功率和实际功率额定功率：用电器正常工作消耗的功率称额定功率。实际功率：用电器在实际电压和实际电流下的功率。三、讲授问题3：电流通过导体时会产生什么现象？复习3：提问有关电流生热的知识？ 探究3：理论上如何推证焦耳定律？引导3：对于某些元件，其所通电能全部转化为热能小结3：因能量守恒E=Q，功完成能量转化W=E，故Q=UIt，有据欧姆定律U=It，故Q=IR2t3、焦耳定律(1)内 容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。(2)表达式：QI2Rt。(3)热功率：单位时间内的发热量，即PQ/tI2R。(4)特 点：QI2Rt=UIt。四、探究2问题4：若元件不能将所通电能全部转化为热能，结果如何？探究4：理论上如何推证？引导4：能量转化守恒定律是普遍使用的规律，小结4：因能量守恒EQ，功完成能量转化W=E，故UItIR2t，即UIR问题：焦耳定律经过了实验证明，UIR是否经得起实践的考验？实例：如图所示玩具风扇连接入电路，先用夹子夹住电动机M转轴使其不能转动，闭合电键，移动变阻器滑片，记下伏特表读数U10.3 V，电流表的读数I10.3 A，松开夹子，使电动机转轴转动，移动变阻器滑片，使伏特表读数U22.0 V，电流表的读数I20.8 A，分别记入下表，请计算两种情况下电功率P1和热功率P2。工作状态U/VI/AP1/WP2/W不转动0.30.3转动2.00.8小结44：不同元件在相同电压作用下，电功和电热的情况不同4、电功与电热两种电路：纯电阻电路(只含白炽灯、电炉等电热器的电路) ；非纯电阻电路(含有电动机、电解槽的电路)两种关系：纯电阻电路电流做功完全用于产生热，电能全部转化为内能，故WQUItI2Rt。 非纯电阻电路电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等，这时WQ，即WQE其他或PP热P其他或UII2RP其他区别联系：PIU和PI2R都是电功率的表达式，但物理意义不同。PIU对所有的电路都适用；PI2R只适用于纯电阻电路。五、总结问题5：试总结本节课所学引导5：提示本节所讲问题总结5：见六、馈练1关于电功，下列说法中正确的有()A电功的实质是电场力所做的功B电功是电能转化为内能C电场力做功是电能转化为其他形式能量的量度D电流通过电动机时的电功率和热功率相等2理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R1，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的功率为P，则有()APUI BPI2(R1R2) CPUI DPI2(R1R2)3吸尘器的直流电动机的电阻一定，当加在电机上的电压为0.2V时电机不转，但流过电机的电流为0.2A；当所加电压为2V时，电机正常工作，工作电流为0.8A；试求（1）电动机正常工作时输出功率多大？（2）如果在电动机正常工作时，转子突然被卡住，此时电动机的发热功率是多大？板书设计2.5焦耳定律1电功W(1)定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功。(2)公式：WIUt。2电功率P(1)定义：单位时间内电流所做的功。(2)公式：PIU3焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。(2)公式：QI2Rt4电功与电热(1)纯电阻电路， W=Q，即WQUItI2Rt(2)非纯电阻电路，WQ，即WQE其他 或PP热P其他或UII2RP其他