人教版高中物理选修3-1 第2章 第5节 焦耳定律(教案)
选修3-1第二章第5节《焦耳定律》教案
课前
准备
研读教材，预计学生自主学习过程中可能出现的问题和疑难点；在导学案的基础上根据本班学生学习情况进行二次备课，制作教学用的PPT,收集相关教学资源。
导学过程设计
程序设计
学习内容
教师行为
学生行为
授课教师
课题
§2.4焦耳定律
备课教师
郭运超
课程导学目标
目标解读
1.理解电功的概念,理解电功是指静电力对自由电荷所做的功,知道电功的公式,能应用公式进行有关的计算。
2.理解电功率的概念和公式,会应用公式进行有关的计算。
3.知道电功率和热功率的区别和联系。
4.知道静电力对自由电荷做功的过程是电能转化为其他形式能的过程。
本主题的小问比较多，教师可事先或临时安排各个小组展示，注意尽可能均匀分配机会。一个小问一个小问解决，教师点评主要从以下方面：
1.点评知识内容
2.点评思路方法
3.点评疑难点
4.拓展新知识\新思路\新方法。
(1)用电器通电后,可以将电能转化为其他形式的能量。根据我们的生活经验和所见所闻列举常见的用电器,并说明该用电器将电能主要转化成什么能。
板书
PPT课件
主题2：
焦耳定律
焦耳定律和电功的公式看上去差不多，但要注意他们的区别。纯电阻电路和非纯电阻电路要能够区分。
(1)如何理解电流的热效应?电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关?
(2)分析比较纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和热量的关系。
(3)探究电功率与热功率的含义及其计算公式分别是什么,它们是否相等?
学法指导
电功是电流做功，也就是电场力做功。
焦耳定律教案
焦耳定律教学设计一、教材分析1．教材的地位、作用和特点焦耳定律是高二物理人教版选修3-1第二章第五节的内容，是电学中重要的物理定律，它主要是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中的地位举足轻重。
在初中电学中，学生已经接触了影响电热的因素，这为过渡到本节起到了铺垫作用，本节内容是从电功、电功率，热功、热功率和焦耳定律出发，从电场力做功和能量转化这个更高的视角来理解焦耳定律，本节知识紧密联系生活实际，如利用电流热效应制造家用电器，如电烙铁，电烤箱等。
短路时，电源释放的能量全部在内电路中转化成为内能，可能造成电源损坏甚至引起火灾，所以，这不仅是物理知识的传授，更是体现了“物理来源于生活，应用于生活”的本质。
2．教学目标（1）知识与技能①理解电功和电功率的概念及公式，能进行有关的计算。
②理解焦耳定律，能进行有关的计算。
③知道电功和电热的区别和联系。
④掌握纯电阻电路和非纯电阻电路的特点（2）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。
（3）情感态度与价值观通过本节课教学，让学生进一步体会能量守恒定律的普遍性。
3．重点与难点重点：电功及电热的概念及应用。
难点：区分纯电阻电路与非纯电阻电路。
二、说教法：（1）学情分析高二学生思维方式应逐步由形象思维向抽象思维过渡，但学生基础较差，因此在教学中联系生活实际，以便学生理解。
学生在初中已经接触过焦耳定律的内容，为本节课的学习打下了一定的基础，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。
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。
另外，这一节的内容在实际中有广泛而重要的运用，是学习后续知识的基础。
（2）1.自主学习，让学生联系前面所学的知识，推导出电功率的表达式，培养学生自主学习和搜集处理知识的能力2.联系实际，从家用电器的运用让学生自主分析电能的利用，转化为内能和其他形式的能量。
人教版高中物理选修3-1 2.5 焦耳定律 教案
教学环节
（如：导入、讲授、复习、训练、实验、研讨、探究、评价、建构）
教师活动
学生活动
信息技术支持（资源、方法、手段等）
创设情境、以情激情
投影并提出问题：电动车给我们的生活带来了快捷与方便，当电动车遇上八达岭是什么状况呢？没辙了！歇菜了！严重的话就烧掉了！为什么呢？通过本节课的学习同学们能自己解释这一问题。
教师强调：欧姆定律的使用条件。
小组间根据老师提出的问题相互交流，找出区别
多媒体ppt和电子白板
体验运用、展示评价
投影题目，提出问题
学生完成后点拨
自主完成并投影展示
投影和电子白板
引入反馈
根据所学新知识，解释开始提出的问题“当电动车遇上八达岭”为什么会容易烧掉？
学生根据所学知识回答
多媒体ppt和电子白板
2.课的引入、实验、利用信息化教学手段进行，正确引导学生学习；鼓励学生自主、合作学习；熟练运用多媒体进行教学；根据学生特点选择合适的教学方法。激发学生学习兴趣；尊重学生，创设和谐教育环境；师生平等，交流互动，对学生课上回答作出反应。
3.小组合作学习，优势互补，提高了学习的兴趣和效率。
投影、视频
自主学习
让学生根据课本内容自己推导出电热和热功率的公式。
教师说明：电热和热功率的概念、物理意义、单位等，要求熟记。
阅读课本内容，理解概念，知道焦耳定律内容及含义和单位
多媒体ppt和电子白板
猜想思考、区别概念
猜想并思考：电机卡住与正常运转电流一样吗？
学生小组间交流探讨自己的猜想并最后展示。
多媒体ppt和电子白板
3、网络和手持式设备：采用网络和手持式设备对各种物理现象的总结，有助于培养学生学习物理的兴趣。采用小组合作的方式，高效地解决部分学习有困难学生的疑问。适合不同层次学生的需要；辅之于小组合作，及时解决疑问，再用集中答疑解决共性问题，提高课堂效率。
高中物理选修新课标人教版选修3-1第二章2 5 焦耳定律 教案
第二章恒定电流2.4 焦耳定律【教学目标】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2（2R）、2（2）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。
重点：区别并掌握电功和电热的计算。
难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。
电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为。
3.电功率电流做的功叫电功率。
用表示电功率，表达式为。
电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。
这个关系最初是由实验得到的。
5.表达式。
6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为。
7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2C．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2D．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝【例2】一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J．若在相同的时间内通过4 C 的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )A．4 V,16 J B．8 V,16 JC．4 V,32 J D．8 V,32 J二、电功和电热的区别【例3】一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 V，电流为0.3 A．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？【例4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示，重物质量50，电源提供恒定电压110V，不计各处摩擦，当电动机以0.90m／s的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度5A。
(人教版)选修3-1第二章 第五节 焦耳定律(导学案1课时)
第二章第五节焦耳定律【能力目标】预习学案【预习目标】1.理解电功的概念，知道电功是静电力对自由电荷所做的功2.知道电功率和热功率的区别与联系，能区分电功和电热【自主学习】一、电功和电功率1. 能量转化：电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2. 电功：自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。
电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为W= 。
3.电功率：电流做的功叫电功率。
用表示电功率，表达式为P= 。
电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
二、焦耳定律1.内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。
这个关系最初是由实验得到的。
2.表达式 Q= 。
3.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。
4.纯电阻电路和非纯电阻电路【预习自测】1. 下列器件，利用电流的热效应工作的是（）A．验电器 B．电热水器C．电容器 D．电感器2. 对计算任何用电器的热功率都适用的公式是（P表示用电器的热功率，W表示电流对用电器做的功，U表示用电器两端电压，I表示通过用电器上电流）（）A．P=I2R B．P=IUC． D．3. 某电炉的电阻是100 Ω，通电10 s产生的热量是4×103J，那么，通过这个电炉的电流强度是（）A． 4 A B． 40 AC． 2 A D． 20 A【我的疑惑】___________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________ _______________。
焦耳定律教案
焦耳定律教案焦耳定律教案大全一教学设计与说明教材分析《焦耳定律》是《普通高中物理课程标准》选修模块3—1中第二章“恒定电流”中的内容，其基本内容是“电功和电功率”“焦耳定律”。
本节从能量转化的角度理解电功和电热，区分纯电阻电路与非纯电阻电路。
教科书没有通过实验归纳引入焦耳定律，而是从能量守恒定律分析得出的。
本节课的教学内容选自人民教育出版普通高中课程标准实验教材教科书2007年版《物理》选修3—1第2章第5节。
教材内容由“电功和电功率”“焦耳定律”两部分组成。
在“电功和电功率”部分，教科书根据功和能的关系，从电能的转化引入电功的概念，然后根据静电力做功的知识和电流与电荷量的关系得到了电功的计算公式，教学中可以引导学生对用电器中的能量转化进行讨论，这样有利于学生理解电功的物理意义：1.从静电力做功的角度去思考问题。
电流通过用电器的过程中，消耗了电能，同时产生了其它形式的能，这个能量转化的过程就是电流做功的过程。
实质上，就是静电力做功，电势能减小，增加了其他形式的能的过程。
在转化过程中能量守恒。
2.功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能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。
3.推导电功的公式时，在时间t内，相当于把电荷q由电路的一端移到另一端，移动电荷所做的功可由第一章静电场的知识求得。
4.不同的用电器电流做功的快慢不同，引入电功率概念，还可以类比速度等概念进行学习，帮助学生理解，要让学生知道额定电功率的含义，并让学生知道额定电功率的含义，并让学生对常见用电器的额定功率有一个大致的了解。
这部分内容的教材安排完全符合学生的认知和理解，因为学生在这之间已学习了静电场和能量守恒定律，在学生看来这样的一部分内容只是已有知识的一个演变过程，这样有利于学生在短时间内理解，对学生接下来的学习完全扫清了障碍。
“焦耳定律”中，电路中电流做功，将电能转化为其他形式的能，其中很常见的就是内能。
高中物理教案选修3-1 2.5焦耳定律(2篇)
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-12.5焦耳定律（一）内容及解析1、内容：本节主要复习电功和电功率的基本知识。
2、解析：这一节概念初中学过，讲述的重点内容是电功和电功率的计算，讨论实际问题。
会计算简单的非纯电阻电路问题，要加强对这一节的练习熟练应用公式。
（二）目标及其解析1.知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程.2.知道电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算.3.了解额定电压、额定功率、实际功率的意义.4.知道电功率、热功率的联系和区别，会处理简单的非纯电阻电路问题思考题 1. 在力学中讲功率时，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？思考题2.灯泡在电路中实际消耗的功率一定等于额定功率吗？解析：电流做功是电能转化为其他形式的能，在纯电阻电路中电功等于电热公式可以变化使用，在非纯电阻电路中电功、电功率和电热必须用定义式进行计算。
（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，初中知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、纯电阻电路与非纯电阻电路容易混淆，造成解题的错误3、公式变化不熟练容易出错。
（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对初中电路进行复习，对公式变化规律也要复习。
（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→纯电阻电路与非纯电阻电路→公式变化→练习、小结2、教学情景问题1电功是什么？电功的单位有哪些？设计意图：复习电功的基本知识问题2电功率的定义式是什么？它的单位有哪些？设计意图：复习电功率的基本知识。
问题3什么叫热功率？设计意图：知道电热的计算和单位问题4怎样区分纯电阻电路与非纯电阻电路？设计意图：会判断纯电阻电路与非纯电阻电路，例题1.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为（C ）【变式】课本141页第（2）题.例题2.在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是（D ）A．电功等于电热B．电功等于电热的0.24倍C．电功等于电动机输出的机械功D．电热仅为电功的一部分【变式】课本141页第（3）题.设计意图：电功公式应用，非纯电阻电路的计算。
5焦耳定律-人教版选修3-1教案
5焦耳定律-人教版选修3-1教案一、教学目标1.了解能量守恒定律的概念及基本原理；2.理解焦耳定律的概念、公式及应用；3.训练学生分析物理题目的能力，提高解题能力。
二、教学重难点重点1.焦耳定律的概念、公式及应用；2.相关物理量的转化。
难点1.如何判断能量形式及能量守恒；2.掌握计算题中的物理量转化。
三、教学内容及方法1. 教学内容本节课教学内容为焦耳定律。
2. 教学方法通过理论讲解、实验演示、课堂讨论、实例分析等教学方法，深入浅出地讲授焦耳定律的概念、公式及应用。
四、学习重点1.焦耳定律的概念、公式及应用；2.相关物理量的转化。
五、学习方法1.注意课堂笔记的记录；2.多思考，多交流，多思考融会贯通。
六、教学准备1.备课稿；2.教具特别是电子天平等实验器材；3.教案PPT。
七、课前预习1.阅读课本P61，复习功、能、能量守恒定律的知识；2.预习课本P62-63，掌握焦耳定律的概念、公式及应用。
八、教学过程1. 导入黑板设计：能量守恒定律的探究运用黑板上的简单实验，通过诱导学生出现疑问的方式，为本节课的内容导入做好铺垫。
2. 新课讲解1.定义：对焦耳定律的概念进行科学解释1.能量是物理世界中的一些物质或场的属性。
能量的种类很多，常见的有势能和动能。
2.能量守恒定律：如果一个封闭系统内部没有能量的输入和输出，那么这个封闭系统里的能量总量是不变的。
不仅在瞬间如此，而且在时间的变化中也是一直如此。
2.意义：分析具体现象体现其必要性，如：机械能的转化。
或者一段物理实验，通过实验分析如何运用定律。
1.定义物体的势能和动能2.介绍实验并通过焦耳定律分析物体势能与动能的转化3.敲黑板：利用焦耳定律，可以很好的解决如何确定物体的热量或内能变化的问题。
3. 课堂练习1.提供几个例子来让学生思考，并据此运用功、能、焦耳定律解出具体数值。
2.鼓励学生请教答案不仅会改善学生对物理基础知识的理解，在解题方法上也会有很大的帮助。
人教版高二物理选修3—1第2章第5节焦耳定律教案
教学活动（一）引入新课教师：下面这些用电器，在工作原理方面，有什么共同特点？学生：利用电流的热效应初中我们从实验角度，学习了焦耳定律，今天我们从能量守恒的角度进行推导。
（二）进行新课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=tq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学生活动观察、思考、回答回忆、推导记忆、理解和通电时间t三者的乘积。
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=tW=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。
高中物理 选修3-1 第二章、第五节、焦耳定律 学案 导学案
高二年级，物理学科选修3——1课题：第二章、第五节、焦耳定律课型：新授课第一课时：学生预案一、学习目标：知识目标：1.能从能量转化的角度理解电功、电热和电功率的含义.2.理解焦耳定律的意义，并能利用焦耳定律解决实际问题.3.知道电功和电热的区别，并能计算纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功、电热. 能力目标：1、能利用焦耳定律解决实际问题.2、能计算纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功、电热.情感目标：培养学生热爱生活节约能源的高尚情操二、重点难点：纯电阻电路和非纯电阻电路中电功、电热的区别和应用.三、预习内容：1、电功和电功率（1）电功，即电流做功，实质上是导体中对自由电荷的力在做功。
（2）电流做功的过程就是转化为_ 能的过程，电流做功的多少等于转化为能的数量。
（3）电功的公式：。
（4）电功率即单位时间内，电流在一段电路上做功的功率等于电流与这段电路两端的电压U的乘积.表达式为。
2、焦耳定律（1）内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟及成正比。
（2）公式：。
（3）热功率：单位时间内的发热量。
思考1：我们居民家中的电表是测量什么的？思考2：标有“220 V 40 W”的灯泡和“220 V 40 W" 的电动机，把它们并联后接到220 V的照明电路中，二者都能正常工作，它们在相同的时间内产生的电热相同吗四、教师精讲点拨：1.纯电阻电路与非纯电阻电路不遵从欧姆定律：或类型一：纯电阻电路和非纯电阻电路电功的计算。
【例1】(难)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50A和1.0V．重新调节R，并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0A和,15.0V．则这台电动机的内阻为，正常运转时输出功率为。
类型二：电功、电热的理解【例2】(易)关于电功和电功率，下列说法正确的是（）A．任何电路中的电功，电热，且W=QB．任何电路中的电功，电热，且W有时不等于Q C．电功在任何电路中都使用，只有纯电阻电路中使用D．电功、电热，只有纯电阻电路中使用类型三：串、并联电路中的功率计算【例3】(难)两只灯泡L1、L2分别标有“110V，40W”和“110V，100 W”，另外有一只滑动变阻器R（最大阻值500Ω），将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面如图所示的哪个电路（）当堂达标检测1、(多选易)一个电炉的电阻丝和一台电动机线圈电阻相同，都为R，设通过它们的电流相同（电动机正常运转），则在相同的时间内（）A．电炉和电动机产生的电热不相等B．电动机消耗功率大于电炉消耗功率C．电炉两端电压小于电动机两端电压D．电炉和电动机两端电压相等2、(易)通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流为I/2，则在时间t内产生的热量为（）A．4QB．2QC．Q/2D．Q/43、(难)如图所示，灯和的铭牌标有“12V 4W”的字样，灯和的铭牌标有“24V 4W”的字样，如A、B两端电压为24V，则下述结论正确的是（）A．四个灯同样亮B．灯最亮，灯最暗C．灯最暗，灯最亮D．灯最亮，灯最暗4、(中)下列求解电热的公式中，对所有电路均适用的是（）A．B．C．D．5、(中)某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物质量m=50 kg，电源的电压为U=110 V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以v=0.90 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5 A，由此可知电动机线圈的电阻R为多少？第二课时：学生练案1、（中）把家用电炉的电热丝剪去一小段后，继续使用，则在同样的时间内（）A．由可知，电炉的发热量减少B．由可知，电炉的发热量不变C．由可知，电炉的发热量增加D．无法确定2、（易）计算电功率的公式中，U表示加在用电器两端的电压值，R是用电器的电阻值，则此式可用于（）A.计算电冰箱的功率B.计算电风扇的功率C.计算电烙铁的功率D.计算一切用电器的功率3、（难）功率为10W的发光二极管（LED灯）的亮度与功率60W的白炽灯相当。
人教版高中选修3-1第2章第5节焦耳定律(教案)
第2章第5节 2.5 焦耳定律【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 =I 2Rt 〔P=I 2R 〕、Q =U 2t /R 〔P =U 2/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。
【过程与方法】1、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。
【情感态度与价值观】1、通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。
【教学过程】★重难点一、电功和电功率★ 电功和电功率 1．电功(1)定义：电流在一段电路中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．(2)公式：W ＝IUt .(3)国际单位：焦，符号：J.(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功．(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，说明就有多少电能转化为其他形式的能．即电功是电能转化为其他形式的能的量度． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功． (2)公式：P ＝Wt ＝IU .(3)单位：瓦，符号：W. (4)意义：表示电流做功的快慢． (5)额定功率和实际功率①用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率．当用电器两端电压到达额定电压U 额时，电流到达额定电流I 额，电功率也到达额定功率P 额，且P 额＝U 额I额．②用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．3、串、并联电路中电功率的分析与计算 〔1〕串联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各局部电路电流I 相同，根据P ＝I 2R ，各电阻上的电功率与电阻成正比总功率P ＝UI ＝U 1＋U 2＋…＋UnI＝P 1＋P 2＋…＋Pn〔2〕并联电路功率关系⎩⎪⎨⎪⎧各支路电压相同，根据P ＝U 2R，各支路电阻上的电功率与电阻成反比总功率P 总＝UI ＝U I 1＋I 2＋…＋I n＝P 1＋P 2＋…＋Pn〔3〕结论无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。
【高中物理】高中物理教案选修3-1 2.5焦耳定律
教学设计：高中课程标准.物理（人教版）选修3-1主备人：赵兴泉学科长审查签名：2.5焦耳定律（一）内容及解析1、内容：本节主要复习电功和电功率的基本知识。
2、解析：这一节概念初中学过，讲述的重点内容是电功和电功率的计算，讨论实际问题。
会计算简单的非纯电阻电路问题，要加强对这一节的练习熟练应用公式。
（二）目标及其解析1.知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，做功的过程是电能转化为其他形式能量的过程.2.知道电功、电功率的概念及表达式的物理意义并能用电功的公式进行有关的计算.3.了解额定电压、额定功率、实际功率的意义.4.知道电功率、热功率的联系和区别，会处理简单的非纯电阻电路问题思考题 1. 在力学中讲功率时，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？思考题2.灯泡在电路中实际消耗的功率一定等于额定功率吗？解析：电流做功是电能转化为其他形式的能，在纯电阻电路中电功等于电热公式可以变化使用，在非纯电阻电路中电功、电功率和电热必须用定义式进行计算。
（三）教学问题诊断分析1、学生在学习知识过程中，初中知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易出现问题。
2、纯电阻电路与非纯电阻电路容易混淆，造成解题的错误3、公式变化不熟练容易出错。
（四）、教学支持条件分析为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对初中电路进行复习，对公式变化规律也要复习。
（五）、教学过程设计1、教学基本流程复习前节内容→本节学习要点→纯电阻电路与非纯电阻电路→公式变化→练习、小结2、教学情景问题1电功是什么？电功的单位有哪些？设计意图：复习电功的基本知识问题2电功率的定义式是什么？它的单位有哪些？设计意图：复习电功率的基本知识。
问题3什么叫热功率？设计意图：知道电热的计算和单位问题4怎样区分纯电阻电路与非纯电阻电路？设计意图：会判断纯电阻电路与非纯电阻电路，例题1.两个绕线电阻分别标有“100Ω、10w”和“20Ω、40W”，则它们的额定电流之比为（C ）【变式】课本141页第（2）题.例题2.在电动机正常工作时，每秒钟内电流做功和每秒钟内电枢上产生的热量的关系，下列说法中正确的是（D ）A．电功等于电热B．电功等于电热的0.24倍C．电功等于电动机输出的机械功D．电热仅为电功的一部分【变式】课本141页第（3）题.设计意图：电功公式应用，非纯电阻电路的计算。
人教课标版高中物理选修3-1：《焦耳定律》教案-新版
5 《焦耳定律》教学设计一、核心素养通过《焦耳定律》的学习过程，培养学生的质疑思维、批判思维、创新思维能力。
并培养学生的节能、环保的意识和在运用所学知识解决实际问题的过程中培养用电安全意识。
二、教学目标1、物理观念（1）从能量转化和守恒的观点理解电流做功的微观本质、推导电功和电功率的表达式；（2）从能量转化和守恒的观点解决电能利用的实际问题、推导焦耳定律和热功率的表达式。
2、科学思维（1）建立电荷在导体中运动的微观模型研究电流做功、理解电流做功的实质；（2）通过分析、推理，建立电路模型（纯电阻电路与非纯电阻电路）研究电功和电热的关系，寻找电能转化的规律。
3、实验探究（1）通过对小型直流电动机的输入电压、输入电流的测量，探究流过电动机的电流、电动机消耗功率随输入电压的变化规律；（2）通过突然制动低速运转的电动机实验，探究流过电动机的电流变化，分析电风扇运转不畅时可能会导致起火的原因。
三、学情分析1、教学内容分析本课选自人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》的第五节，主要研究电能的转化和利用。
电能的利用问题是生活中常见的问题，家用电器是生活中非常重要、学生比较熟悉的电器，这一节教学内容与学生的日常生活紧密联系。
本节教学内容的电功、电功率、电热、热功率、电功和电热的关系等知识及其发现过程，是后续学习闭合电路相关知识、分析与解决闭合电路中电能转化问题的基础，也是后续学习《电磁感应》中有关电路问题的基础。
从内容上看，初中已经学习过电功、电功率、电热、热功率的计算表达式。
高中物理主要从能量转化的观点来研究电流所做的功、理解电流做功的微观本质，即电流所做的功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
通过实例分析，从能量转化和守恒的观点推导焦耳定律（计算电热）的表达式及热功率的计算表达式，进一步得出纯电阻电路、非纯电阻电路的能量转化规律。
从方法层面看，本节课主要通过实验探究、逻辑推理的方法发现物理知识，让学生参与并体验知识的发现过程、获得发现知识的方法，实验探究、建立理想化模型，是这节课发现知识的主要研究方法。
高中物理(人教版)选修3-1 优秀学案--2.5《焦耳定律》
选修3-1第二章2.5焦耳定律一、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=qUq（2）电流的定义式I=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。
人教版物理【选修3-1】优秀教案：2.5《焦耳定律》
选修3-1第二章2.5焦耳定律一、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=tq 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 。
人教版高中物理选修3—1第2章第5节焦耳定律教案
焦耳定律教学设计教学目标：一、知识与技能：1、知道电流具有热效应2、知道焦耳定律内容3、知道电热的利用与防止二、过程与方法：通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关三、情感、态度与价值观1、通过学习电热的利用和危害，学会辩证的看待问题；2、通过讨论和交流培养合作学习的态度和意识教学重点：通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关教学难点：通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关教学用具及多媒体应用：焦耳定律演示器（J2371）及自制教具教学方法：实验法、演示法、讲授法、对比法教学组织与活动按步骤进行演示实验，得出实验结论得出焦耳定律的内容并引导学生进行应用对知识点进行深入讲解，加深理解知道电热的利用与防止关系：b、探究电阻和时间相同，电热与电流的关系：R1=R2=R3=10C、探究电阻和电流相同，电热与通电时间的关系：教师巡回指导学生演示，引导学生们观察现象、得出实根据实验器材，思考、归纳得出观察实验现象并记录，总结实验结论（在电流、通电时间相同的巩固练习，强化提高验结论5、引导:实验得出的结论只是定性的分析，那么具体这些物理量之间有没有定量的关系？焦耳定律内容：电流通过导体产生的电流与电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
用公式表示是，以及指导各符号表示的物理意义及单位6、介绍焦耳的生平，让学生们感受到：任何一个科学规律的得情况下，电阻越大，产生的热量越多；在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，产生的热量多）【例题】：某一电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？解：Q= I2Rt=1A2 ×2Ω×60S =120J出都要付出艰辛的劳动7、电热的利用与危害8、课堂小结9、当堂练习学生辩论赛学生总结学生讲解习题板书设计：焦耳定律1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能2、探究电热与那些因素有关（控制变量法）3、焦耳定律：4、知道电热的利用与防止活动版块：用于学生做演示，以及计算题规范步骤的演示教学反思：1、实验中要以更加容易理解的语言引导学生观察实验现象；2、注意实验评估，以便提高实验效果；3、课上要着重进行计算，掌握焦耳定律；4、以辩论的形势让学生知道了电热的利用和防止，提高了课堂气氛，效果很好。
高中物理教案- 焦耳定律得奖
5 《焦耳定律》教学设计一、教学目标1、物理观念（1）从能量转化和守恒的观点理解电流做功的微观本质、推导电功和电功率的表达式；（2）从能量转化和守恒的观点解决电能利用的实际问题、推导焦耳定律和热功率的表达式。
2、科学思维（1）建立电荷在导体中运动的微观模型研究电流做功、理解电流做功的实质；（2）通过分析、推理，建立电路模型（纯电阻电路与非纯电阻电路）研究电功和电热的关系，寻找电能转化的规律；（3）通过电路设计，培养学生的质疑思维、批判思维、创新思维能力。
3、实验探究（1）通过对小型直流电动机的输入电压、输入电流的测量，探究流过电动机的电流、电动机消耗功率随输入电压的变化规律；（2）通过突然制动低速运转的电动机实验，探究流过电动机的电流变化，分析电风扇运转不畅时可能会导致起火的原因。
4、科学态度与责任（1）在参与实验探究的过程中培养科学探究的精神，在参与电路设计的过程中培养节能、环保的意识（2）在用所学知识解决实际问题的过程中培养用电安全意识。
二、学情分析1、教学内容分析本节课选自人教版高中物理选修3-1第二章《恒定电流》的第五节，主要研究电能的转化和利用。
电能的利用问题是生活中常见的问题，家用电器是生活中非常重要、学生比较熟悉的电器，这一节教学内容与学生的日常生活紧密联系。
本节教学内容的电功、电功率、电热、热功率、电功和电热的关系等知识及其发现过程，是后续学习闭合电路相关知识、分析与解决闭合电路中电能转化问题的基础，也是后续学习《电磁感应》中有关电路问题的基础。
从内容上看，初中已经学习过电功、电功率、电热、热功率的计算表达式。
高中物理主要从能量转化的观点来研究电流所做的功、理解电流做功的微观本质，即电流所做的功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。
通过实例分析，从能量转化和守恒的观点推导焦耳定律（计算电热）的表达式及热功率的计算表达式，进一步得出纯电阻电路、非纯电阻电路的能量转化规律。
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第2章第5节 2.5 焦耳定律
【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 =I 2Rt （P=I 2R ）、Q =U 2t /R （P =U 2/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。
【过程与方法】
1、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。
【情感态度与价值观】
1、通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。
【教学过程】
★重难点一、电功和电功率★ 电功和电功率 1．电功
(1)定义：电流在一段电路中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． (2)公式：W ＝IUt .
(3)国际单位：焦，符号：J.
(4)实质：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功．
(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能．即电功是电能转化为其他形式的能的量度． 2．电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功． (2)公式：P ＝W
t ＝IU .
(3)单位：瓦，符号：W. (4)意义：表示电流做功的快慢． (5)额定功率和实际功率
①用电器正常工作时所消耗的功率叫做额定功率．当用电器两端电压达到额定电压U 额
时，
电流达到额定电流I 额
，电功率也达到额定功率P 额
，且P 额
＝U 额
I
额．
②用电器的实际功率是用电器在实际工作时消耗的电功率．为了使用电器不被烧毁，要求实际功率不能大于其额定功率．
3、串、并联电路中电功率的分析与计算 （1）串联电路
功率关系⎩⎪⎨⎪⎧
各部分电路电流I 相同，根据P ＝I 2R ，
各电阻上的电功率与电阻成正比
总功率P ＝UI ＝U 1
＋U 2
＋…＋U
n
I
＝P 1
＋P 2
＋…＋P
n
（2）并联电路
功率关系⎩⎪⎨
⎪⎧
各支路电压相同，根据P ＝U 2
R
，各支路
电阻上的电功率与电阻成反比
总功率P 总
＝UI ＝U I 1＋I 2＋…＋I n
＝P 1＋P 2＋…＋P
n
（3）结论
无论是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率等于各电阻消耗的功率之和。
【特别提醒】
1、串并联电路中的功率关系
2、“负载”、“负荷”与“电阻”的区别
“负载”或“负荷”是对用电器功率特征的一种习惯称谓．通常说“负载”或“负荷”大，是指用电器的功率大，并不是用电器的“电阻”大．在一般情况下，“负载”大的用电器电阻反而小，如“220 V 60 W ”与“220 V 100 W ”的两个灯泡，后者功率较大，电阻却较小．
【典型例题】如图所示电路中，三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，它们允许消耗的最大功率分别为10 W 、10 W 、4 W ，此电路中允许消耗的最大功率为( )
A ．24 W
B ．16 W
C ．12 W
D ．15 W
【答案】D
★重难点二、焦耳定律★ 要点二 焦耳定律 1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比．
(2)公式：Q ＝I 2
Rt . (3)单位：焦耳，符号是J.
(4)焦耳定律的微观解释：在电场力的作用下，金属中做定向移动的自由电子频繁地与金属正离子发生碰撞，不断地把定向移动的动能传递给正离子，使离子热运动加剧，从而把电能转化为内能，温度升高．
(5)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能． 【特别提醒】
电热是电能转化为内能的量度．只要电路中有电阻元件，电流通过电路时必产生电热，焦耳定律是一切电路中计算电热的普适公式． 2．热功率
(1)定义：单位时间内的发热量叫热功率．
(2)表达式：热功率即电能转化为内能的功率P ＝Q
t ＝I 2R .
(3)单位：瓦特，符号W.
(4)实质：电能转化为内能的功率． 3．纯电阻电路与非纯电阻电路 (1)两种电路的比较
(2)电功与电热
（3）电功与电热的计算公式比较
【特别提醒】
不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都用W＝UIt，电功率都用P＝UI，热量都用Q＝I2Rt，热功率都用P＝I2R，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路．
【典型例题】如图所示，电路中电阻R=10Ω，线圈电阻r=1Ω，加在电路两端电压U=100V，已知电流表读数为30A，则
（1）通过电动机线圈的电流为多少？
（2）电动机输出功率为多少？
（3）电动机的效率是多少？
【答案】（1）20A ；（2）1600W ；（3）0.8
【解析】（1）电阻R=10Ω，电压U=100V ，故电流100
=1010
R U I A R == 通过电动机的电源：==20M R I I I A -
（2）电动机的输入功率=10020W 2000W P UI =⨯=入
发热功率2
=400W M P I R =热
则电动机输出功的功率=1600W P P P -=入出热 （3）电动机的效率0.80P P η==出
入。