焦耳定律教学设计2003

焦耳定律

桂林四中吕郑

教学目标

知识目标

1.知道电流的热效应.

2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.

能力目标

知道研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.

情感目标

通过对焦耳生平的介绍培养热爱，勇于克服困难的信念.

教学设计方案

引入新课

一．演示实验：观察电阻丝点燃火柴，得出电流通过导体可以产生热量

结论：电流通过导体可以产生热量-------电流的热效应

二．通过点燃火柴时有先后顺序，引出探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关

探究实验：影响电流热效应的因素

1.请学生猜想影响电流热效应有哪些因素

2.实验器材：电源，开关，若干导线，3个10欧电阻，1个5欧电阻

3.实验方法：控制变量法

4.实验设计

实验一：电流通过导体产生的热量与电阻的关系

（1）先让学生选取合适的器材，设计实验，同时讨论设计思路

（2）根据学生画的电路图，引导学生根据控制变量的方法，得出合理的电路图。

由于要控制电流不变，所以需要把2个电阻串联

由于要讨论产生的热量与电阻的关系，所以要用2个不同的电阻

由于要保持通电时间相同，所以让2个电阻同时开始通电。

（3）判断电流通过电阻产生热量多少的方法

实验器材：

U型管升高的高度比较高，说明电阻产生

的热量较多

（4）实验表格

（5）实验结论：电流和通电时间相等时，电阻越大产生的热量越多。

实验二：电流通过导体产生的热量与电流的关系

（1）由控制变量法可以知道，这个实验要控制电阻和通电时间不变，改变电流

（2）先让学生选取合适的器材，设计实验

（3）根据学生画的电路图，引导学生根据控制变量的方法，得出合理的电路图。

由于要保持通电时间相同，所以让2个电阻同时开始通电。

由于要讨论产生的热量与电流的关系，所以2条支路上的电阻要不同。

由于要控制电阻不变，所以需要选2个阻值相同的电阻

所以要使R1 ，R3的阻值相同。

R2

由于要保持通电时间相同，所以让2个电阻同时开始通电。

由于要讨论产生的热量与电流的关系，所以一个选干路上的电阻，另一个选支路上的电阻由于要控制电阻不变，所以需要选2个阻值相同的电阻

所以要使R1 ，R3的阻值相同。

（4）观察实验，完成实验表格

（5）结论：电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。

实验三：电流通过导体产生的热量与通电时间的关系

（1）由控制变量法可以知道，这个实验要控制电阻和电流不变，改变通电时间（2）先让学生选取合适的器材，设计实验

（3）根据学生画的电路图，引导学生根据控制变量的方法，得出合理的电路图。

由于要保持电阻，电流不变，所以用一个电阻。

由于要讨论产生的热量与通电时间的关系，所以观察时间边长，发热量怎么变化（4）实验表格

（5）实验结论：电流和电阻不变时，通电时间越长，产生的热量越多。

三．焦耳定律

1．导体产生热量的计算公式：Q=I2Rt

2．焦耳定律内容：

电流通过导体产生的热量与电流的二次方，电阻，通电时间成正比。

3．纯电阻：电能全部转换为内能的电阻为纯电阻。

四．想想议议

1.猜想：如果两个电阻并联，还是电阻大的，产生的热量多么？

2.演示实验：两个电阻丝并联，在电阻丝上方火柴，观察火柴被点燃的先后。

3.实验现象表面，两个电阻丝并联，电阻小的电阻丝先点燃火柴。

导体产生热量的计算公式：Q=I2Rt，这个公式反应了Q与I的关系

并联电路，电压相等，请同学们把公式改成有电压U的公式

I=U/R ，带入公式：Q=I2Rt，得 Q=(U2/R)t

5.结论：在纯电阻电路中，电压，通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越少。

五．电热的利用和防护

1利用：点热水器，电路，烤箱等。

2 防护：安全用电，利用风扇等散热装置。