焦耳定律第一课时
人教版九年级物理全册18.4焦耳定律(一)课件
电视机
洗衣机
是不是利用电流的热效应来工作的呢？ A.是 B.不是
电流的热效应
电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关？
电流的大小 短
电阻的大小
控制变量法
时间的长
电流的热效应
1.电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系
控制通过导体的电流和时间相同
U型管中液面高度的变化，反应了密闭空气温度的变化
液面高度变化越大，说明空气的温度变化越大，即电流 产生的热量越多
电热 Q 与电功 W 之间的关系:
纯电阻电路： 电能 → 内能 Q=W
非纯电阻电路： 电能
其他形式的能
内能
W> Q
焦耳定律
例1.（2018 • 辽阳）如图所示实验装置，可用来探究通电时间相同时，电流通过导体产生的
热量与
电的阻关系。将装置接在电压为3V的电源上，通电2min，电流通过电阻R2产生的热量
存在怎样的关系
电功：W = UIT W = I2Rt
焦耳定律
电热 Q 与电功 W 之间的关系:
电功：
适用于所有电路
只适用于纯电阻电路
纯电阻电路： 电能 → 内能 Q=W
非纯电阻电路： 电能
其他形式的能 W> Q
内能
焦耳定律
焦耳定律：
总结
电流通过导体所产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体 的电阻成正比，跟通电时间也成正比
所示。特殊元件 R1 的 I﹣U 图象如图乙所示，则电路中的电流为
A，R2 在 10s 内产生的热
量为
J．若将两个相同的 R1 串联后接入电压为 4V 的电路中，则电路的总功率为
W
（1）由题意可知，小明同学研究该问题所建立的理想模型是：
0231.人教版九年级物理上册第4节 第1课时 焦耳定律教案
第4节焦耳定律第1课时焦耳定律知识要点课标要求1．电流的热效应通过生活实例，认识电流的热效应2．焦耳定律能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行简单的计算新课引入老师给学生展示：给白炽灯和电风扇通电相同的时间，让学生分别触摸白炽灯和电风扇的电动机部分，体验一下有什么感觉？为什么通电相同的时间，发热程度不同？能否解释这一现象？从学生的质疑中导入新课。
合作探究探究点一电流的热效应活动1：课件展示，让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么？电烤箱电炉子电熨斗电饭锅活动2：小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。
归纳总结：（1）总结：电流通过这些用电器后，都伴有热现象产生。
（2）电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
活动3：让学生走进生活，列举出生活中你见到的用电器有哪些？它们之间的能量转化是怎样的？哪些是利用了电流的热效应？哪些是防止电流的热效应？总结：电热既有有利的一面也有不利的一面，电热器是利用电流的热效应；但在很多情况下我们并不希望用电器温度过高，因为温度过高会影响用电器的使用寿命，会使绝缘皮老化，甚至引起火灾，电视机的后盖有许多小孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有许多散热片，也是为了降温。
探究点二焦耳定律1．实验探究电影响电流产生热量的因素提出问题：根据导课时的问题，请同学们猜想一下，电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同？电流产生的热量与哪些因素有关？小组之间交流、讨论，阐明自己的观点。
猜想：可能与电流、电阻和通电时间有关设计实验：根据猜想，小组之间设计实验，交流讨论出探究的方法、实验中电流产生的热量如何表现出来？探究分为几步完成？根据每个小组的发言和交流，师进行补充和总结，出示课件，展示内容：探究方法：控制变量法研究问题的方法：转换法。
即实验中通过U形管两边的液面的高度的变化转化为产生热量的多少。
探究步骤：（1）取两个阻值不同的电阻串联起来，通电相同的时间，观察U形管两边的液面的高度的变化；（2）取两个阻值相同的电阻，让其通过的电流不同，加热相同的时间，观察U形管两边的液面的高度的变化。
初中人教版《焦耳定律》精美课件1
第十八章第四节 焦耳定律
人教版九年级物理第十八章第四节《 焦耳定 律》共1 4张ppt
焦耳定律 01
焦耳定律
星期天,小东的妈妈出门前嘱咐小东别看电 视,得先完成作业,可是小东等妈妈一走,就看起了 电视,直到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小东 为何没有做完作业,小东说作业太难,可是小东妈 妈只用了一招就知道小东说了谎,请问,他妈妈是 怎样做的?
流产生的热量与电流、电阻和通电
时间的关系。
人 初教 中版 人九 教年 版《级焦物耳理定第律十》八精章美第课四件节《1 焦耳定 律》共1 4张ppt
焦耳
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焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流
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焦耳定律
电能和电热的关系
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焦耳定律
实验结论：
结论1：在通电电流和通电时间相同的条件下， 电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2:在电阻和通电时间相同的条件下，电流越 大，电流产生的热量越多。
结论3：在通电电流和电阻相同的条件下，通电 时间越长，电流产生的热量越多。
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她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢!
你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？
焦耳定律
第一课时 焦耳定律
原创新课堂
14．(教材拓展题)小红和小明分别用如图所示的装置，探究“电流一定时， 电流产生的热量与电阻的关系”，他们分别将两段阻值不同的电阻丝(R1 ＜ R2 )密封在完全相同的两个烧瓶中，并通过短玻璃管与气球相连(设他们所 用的各种同类器材性能相同)。
(1)在这个实验中电流做功产生热量的多少是通过__气__球__形__变__的__大__小__体现出 来的。 (2)要探究通电时间和通过电流大小相同时，电流产生的热量与电阻的关系，
知识点2：焦耳定律
原创新课堂
3．(2018·无锡一模)如图所示，烧杯中盛有质量相等的纯水和煤油，通电
一段时间后(液体均不沸腾)，发现两只温度计示数上升得相同。不考虑热损
失，则电阻R1、R2的大小关系是( A )
A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1＝R2 D．无法确定
原创新课堂
4．甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通过的电流之比为2∶1，通电时
耗的电能和电阻R0产生的热量。
原创新课堂
解：(1)发热电阻丝 R0 的阻值；R0＝UP2＝（24200
V）2＝1210 W
Ω
(2)开关 S 处于断开状态
时，电热毯处于低温挡。因为此时电路中总电阻最大，通过 R0 的电流最小，根据焦耳定律 Q ＝I2Rt 可知，R0 在一定时间内产生的热量最少
(3)电热毯消耗的电能 W＝UIt＝220 V×0.1 A×60 s＝1 320 J，电阻 R0 产生的热量 Q0 ＝I2R0t＝(0.1 A)2×1 210 Ω×60 s＝726 J
A．R3是110 Ω C．P2是0.9 W
B．R3是5 Ω D．P2是0.65 W
原创新课堂
13．如图所示，电源电压保持不变，R1＝5 Ω，闭合开关S，开关S0拨至b时，
焦耳定律(第一课时)
电器产品、燃气用具的安装、使用及其线路、管路的设计、敷设、维护保养、检测，必须符合消防技术标准和管理规定。
板书设计
焦耳定律
1.公式
2.单位
3.物理意义
教学反思
2、三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
教学重点
知道电流的热效应.
教学难点
焦耳定律的内容、公式、单位及其运用
教具准备
教学过程设计
个性修改
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt，
18.4焦耳定律(第一课时)(教学教案)-初中九年级下册物理同步教学(人教版)
18.4 焦耳定律（第一课时）（教学教案）初中九年级下册物理同步教学（人教版）教案：18.4 焦耳定律（第一课时）一、设计意图本节课的设计方式采用了理论联系实际的方法，通过生活中的实例引入焦耳定律的概念，让学生能够更好地理解和掌握这一物理定律。
活动的目的是让学生了解焦耳定律的内容，并能够运用到实际问题中。
二、教学目标1. 了解焦耳定律的内容和意义。
2. 能够运用焦耳定律解决实际问题。
3. 培养学生的观察能力和思维能力。
三、教学难点与重点重点：焦耳定律的内容和意义。
难点：如何运用焦耳定律解决实际问题。
四、教具与学具准备教具：PPT、黑板、粉笔。
学具：课本、练习册。
五、活动过程1. 导入：通过一个生活中的实例，如电饭煲煮饭时灯泡的亮度变化，引发学生对电流的热效应的思考。
2. 讲解：通过PPT展示焦耳定律的定义和公式，讲解电流通过导体产生的热量与电流的二次方、导体的电阻和通电时间的关系。
3. 实例分析：通过PPT展示一些实际问题，如电暖器的工作原理、电动车的电池发热问题，让学生运用焦耳定律进行分析。
4. 练习：让学生运用焦耳定律解决一些实际问题，如计算电流通过导体产生的热量、判断电器的发热情况等。
六、活动重难点重点：焦耳定律的内容和意义。
难点：如何运用焦耳定律解决实际问题。
七、课后反思及拓展延伸本节课通过生活中的实例引入焦耳定律，让学生能够更好地理解和掌握这一物理定律。
在活动中，学生能够通过实例分析和练习，运用焦耳定律解决实际问题。
但是，对于一些复杂的问题，学生可能还需要进一步的练习和指导。
在课后，可以让学生进一步研究和探索焦耳定律在其他领域的应用，如电子设备、交通工具等，以提高学生的学习兴趣和思维能力。
重点和难点解析一、生活实例的引入我选择了电饭煲煮饭时灯泡亮度变化的生活实例来引入焦耳定律。
这个实例之所以重要，是因为它能够帮助学生建立起电流热效应的直观感受。
在课堂上，我详细解释了电饭煲内部电路的工作原理，以及灯泡亮度变化背后的物理原因。
第1课时 焦耳定律(导学案)
第4节 焦耳定律第1课时 焦耳定律课题 焦耳定律 课型 新授课 教 学 目 标 知识与技能 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. 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. 情感、态度与价值观 通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心. 教学重点 电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探究. 教具准备 学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、多媒体课件等. 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. 教学课时 1课时 课前预习 1.电流的热效应 （1）电流通过导体时将电能转化为 热能 ，这个现象叫做电流的热效应.只要有电流通过导体，而且导体有一定的电阻，就会发生电流的热效应. （2）电热与电阻的关系：在 电流 相同的条件下，电能转化成热能时的电功率跟导体的电阻成 正 比. 2.焦耳定律 （1）焦耳定律的内容：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. （2）用公式表示Q = I 2Rt . 巩固复习 教师引导学生复习上一课时内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固. 备课笔记新课导入教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题：（1）比较它们有何不同？（2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热.师这节课我们就来研究一下电与热的有关问题.进行新课电电流的热效应请大家观察教材P99图18.4-1，图中四个用电器通电时都会产生什么现象？说明电流在工作过程中消耗的电能转化成什么能了？生：会产生热现象，说明电能转化成热能了.板书：电流通过导体时，电能要转化成热能，我们把这种现象叫做电流的热效应.教师总结：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.电流的热效应是一种普遍现象；电流还有另外两种效应——化学效应和磁效应.电流的三种效应焦耳定律Q＝I2Rt1.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)师请同学们观察通电的电炉和相连的导线.备课笔记课外拓展：任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时都会有热效应产生；如果电阻为零(如超导体)，则没有电流的热效应产生；如果电阻很小，发热就不明显.进 行 新 课 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.说说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！） 备课笔记小组问题探讨： 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？进行新课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.板书：公式：Q = I2Rt.单位：电流I——安培（A），电阻R——欧姆（Ω），时间t——秒（s），热量Q——焦耳（J）.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Q =2UtR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.板书：在纯电阻电路中，Q=W=Pt=2I Rt=2UtR师请大家看教材P101《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=2UtR，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=2UtR可知电阻越小，产生的热量越多；②在时间、电流相同时，由Q=2I Rt可知，电阻越大，产生的热量越多.备课笔记知识拓展：两类用电器.(1)纯电阻用电器：电流通过导体时将电能全部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用来加热的用电器.(2)非纯电阻用电器：电流通过导体时只有部分电能转化为热能的用电器，如电风扇、电视机等用电器在工作时，除部分电能转化为热能外，大部分电能会转化成其他形式的能.【例1】 冬天，王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）. （1）图甲中有定值电阻R 1（置于电热毯外部），电热丝R 2，请说明要使电热毯处于低温挡，开关S 1、S 2应处于什么状态？并写出低温挡时电热毯发热电功率的表达式. （2）图乙中有两根电热丝R 2、R 3，请说明要使电热毯处于高温挡，开关S 1、S 2应处于什么状态？并写出高温挡时电热毯发热电功率的表达式.（3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由. 分析：所谓“挡位”问题，通常是在电压不变的情况下，通过改变电路电阻，从而改变用电器的电功率，所以常用公式P =2U R 来判定，R 越大，P 越小，是低挡位；R 越小，P 越大，是高挡位. 解：（1）S 1闭合，S 2断开； 低温挡时电热毯的发热功率：2222212U R P I R R R ==+（）.（2）S 1、S 2均闭合； 高温挡时电热毯的发热电功率：22323U R R P R R +=（）.（3）较好的电路是乙，因为在甲电路中，R 1置于电热毯外部，低温挡时R 1要发热，浪费电能. 特别提醒：解答此类问题时要正确选用公式.在串联电路中，电流相等，一般选用公式P =I 2R ；在并联电路中，电压相等，一般选用公式P =2U R . 教 学 板 书 课堂 小结 本节课我们学习了电热产生的原因，影响电热产生多少的因素，焦耳定律，以及纯电阻电路中电热的计算等知识.实验设计时我们一定要有控制变量的思想，在说明一个物理量与另一个物理量之间关系时，一定要强调其条件，是在什么量不变的情况下才有这样的关系，使自己的叙述更加严密. 备课笔记教材习题解答想想议议(P101)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？解：灯泡是纯电阻，根据公式Q=2UtR，在电压和通电时间相同的条件下，当然是电阻越小，电热越多；而焦耳定律Q=2I Rt中，电阻越大，电热越多的前提条件是电流和通电时间相同.两者前提条件各不相同，结论自然不同，所以这两者实际并不矛盾.动手动脑学物理(P102)1.某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1m I n产生多少焦耳的热量？解：Q=2I Rt=（2A）2×2Ω×60s=480J.2.一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？解：Q=W=Pt=450W×1×60s=2.7×104J.3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10m I n产生多少热量？解：额定功率P=222201210U VR=Ω（）=40W，产生的热量Q=W=Pt=40W×10×60s=2.4×104J.难题解答【例2】某电热器有两根电阻丝，只给一根通电，煮沸一壶水用的时间为t1；只给另一根通电，煮沸同样一壶水用的时间为t2.若两根电阻丝并联接到原来的电源上，煮沸同样一壶水需用的时间为t，则（）A.t=t1+t2B.12111t t t=+ C.t>t1 D.t>t2解析：若只有一根电阻丝工作，则其发热功率为211UPR=，烧开一壶水电阻丝产生的热量为2111UQ tR=；若只有另一根电阻丝工作，则其发热功率为222UPR=，烧开一壶水电阻丝产生的热量为2222UQ tR=；若它们并联接到原来的电源上，则发热功率为2212+U UPR R=，烧开一壶水电阻丝产生的热量为22121212+Q QU UQ t tR R t t⎛⎫⎛⎫==+⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，化简得12111t t t=+.故正确答案为B.答案：B备课笔记布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.教学反思1.本节课的设计要体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯.2.根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结.教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题.教学中一定要发挥学生的主体作用，尤其是在大力提倡科学探究的今天.在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性与思维分析能力，培养学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用.3.这是一节实验应用课，其中的理论需要实验验证，得出的理论又要在生活中加以印证，所以该课的内容多，需要教师及时转换的角色也多.（1）实验的猜想既要注意挖掘学生的不同观点，又要注意将这些观点引导到我们所要探究的因素上.（2）对实验的设计要放开让学生自己做，实践发现学生的思路有局限于课本上那个实验的倾向，所以要设计一个良好的实验情景，注意让学生的思维散开，发挥其主动性.（3）实验中物理思维方法——控制变量法、转换法，要很好地引导学生去运用，加以培养.（4）电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触，有一定的难度，教师只作交待，留在高中再进一步探究验证.4.对于纯电阻电路的理解，先从电炉和电风扇工作时能的转化入手，再讲述概念，不空洞，学生易接受.教学过程中老师的疑问：教师点评和总结备课笔记课外拓展：电动机做的机械功W=UIt-I2Rt，机械功率P=UI-I2R.。
2.6焦耳定律(第一课时)
一、电功
电荷在导体中运动的过程 就是电场力对其做功的过程。
如图，设一段电路两端的电压为U,通过的电流为I, 则在时间t内通过这段电路任一横截面的
电荷量： q=It 则电场力做功： W=qU
W=UIt
1.定义：电场力移动电荷所做的功(即电流做功)，简称 电功。
2.公式: W=UIt ------定义式
1kW＝103W
三、电热Q
电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，其他形式 的能增加。
在通电的金属导体中，通过自 由电子与正离子的碰撞，将电能转 化为金属导体的内能（使导体发热
---焦耳热，也叫电热）
1.定义:电流通过导体产生的热量.
理论和实验都证明：在一段只有纯电阻元件的电路
中，电功W（数值上）等于电流通过这段电路时产生的
②非纯电阻：电能绝大部分转化为其他形式的能， 只有很少一部分转化为内能（如电路中含有在转动的电 动机）。
四、热功率 P 1.定义：电阻通电所产生的热量与产生这些热量 所用时间的比值叫做热功率，它在数值上等于单 位时间内的发热量。
2.公式: P=Q /t=I2R ---电热功率定义式
上式表明：热功率P等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积。 3.单位：瓦(W) 千瓦(kW)．
【探讨一】纯电阻和非纯电阻
（1）纯电阻：电能全部转 化为内能（如白炽灯、电炉、 电烙铁及被卡住的电动机等）
且满足欧姆定律：U IR
电功 = 电热: W=IUt =U2t/R=I2Rt =Q
∴
电功率=热功率：P电 = IU = U2/R = I2R =P热
（2）非纯电阻：电能绝大 部分转化为其他形式的能， 只有很少一部分转化为内能 （如转动的电动机、充电的 蓄电池等），则有：
最新2019-第1课时 焦耳定律 上课课件-PPT课件
Q = I2Rt
Q=W
W=UIt U=IR
Q=I2Rt
单位
焦耳（J）
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热 效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
知识拓展：两类用电器
（1）纯电阻用电器：电流通过导体时将电能全 部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用 来加热的用电器.
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而 没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
2．当电扇工作时，消耗的电能主 要转化为电机的机械能：
电能
内能+机械能
W ≥ Q热
【例1】冬天，王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高 温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和 图乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
1.这是一节实验应用课，其中的理论需要实验验证，得出的理论又要 在生活中加以印证，所以该课的内容多，需要教师及时转换的角色也多.
P
U（2出你认为其中较好的电路，并说明理由.
较好的电路是乙，因为在甲电路中，R1置于电热毯外部， 低温挡时R1要发热，浪费电能.
想想议议
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?
解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60S=120J 得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=25200J
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第五节、焦耳定律
一、教学目标
（一）知识与技能
1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。
了解实际功率和额定功率。
2．了解电功和电热的关系。
了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。
3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。
4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。
（二）过程与方法
通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过
程。
（三）情感态度与价值观
通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。
三、重点与难点：
重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。
四、教学过程：
（一）复习上课时内容
要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用。
提出问题，引入新课
1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）
2．电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子：电能→机械能，如电动机。
电能→内能，如电热器。
电能→化学能，如电解槽。
本节课将重点研究电路中的能量问题。
（二）新课讲解-----第五节、焦耳定律
1．电功和电功率
（1）．电功
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。
用W表示。
实质：是能量守恒定律在电路中的体现。
即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。
【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。
在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB 两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。
对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=IUt。
这就是电路中电场力做功即电功的表达式。
表达式：W = Iut ①
【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。
②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。
单位：焦耳（J）。
1J=1V·A·s
（2）电功率
①定义：单位时间内电流所做的功
②表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）②
上式表明：电流在一段电路上做功的功率P，和等于电流I跟这段电路两端电压U 的乘积。
③单位：为瓦特（W）。
1W=1J/s
④额定功率和实际功率
额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。
实际功率：用电器在实际电压下的功率。
实际功率P实=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。
这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。
再者，这里W=IUt是电场力做功，是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。
电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。
这就是电流的热效应，描述它的定量规律是焦耳定律。
学生一般认为，W=IUt，又由欧姆定律，U=IR，所以得出W=I2Rt，电流做这么多功，放出热量Q=W=I2Rt。
这里有一个错误，可让学生思考并找出来。
错在Q=W，何以见得电流做功全部转化为内能增量？有无可能同时转化为其他形式能？
英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。
2．焦耳定律——电流热效应
（1）焦耳定律
内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。
表达式： Q=I2Rt ③
【说明】：对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt
（2）热功率：单位时间内的发热量。
即P=Q/t=I2R ④
【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。
②对所有的电路都适用，而④式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。
关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。
这时W》Q。
即W=Q+E其它或P =P热+ P其它、UI = I2R + P其它引导学生分析P56例题（从能量转化和守恒入手）如图
再增补两个问题（1）电动机的效率。
（2）若由于某种原因电
动机被卡住，这时电动机消耗的功率为多少？
最后通过“思考与讨论”以加深认识。
注意，在非纯电阻电路中，欧姆定律已不适用。
（三）小结：对本节内容做简要小结。
并比较UIt和I2Rt的区别和联系，从能的转化与守恒的角度解释纯电阻电路和非纯电阻电路中电功和电热的关系。
在纯电阻电路中，电能全部转化为电热，故电功W等于电热Q；在非纯电阻电路中，电能的一部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能(如机械能、化学能)，故电功W大于电热Q。
（四）巩固新课：
1、复习课本内容
2、完成P57问题与练习。