九年级物理全册 第18章 第4节 焦耳定律教案4 (新版)新人教版

焦耳定律

教学目的：

通过演示和讲解使学一掌握焦耳定律。讲解电功和电热的关系，知道在有非纯电阻元件的电路中，电功大于电热的道理。

教学重点：

区别并掌握电功和电热的计算。

教学过程

复习引入：复习提问电功概念。

使学生回答出电功即电流在一段电路上做的功W=UIt。接着向学生指出电流通过导体时，导体总是要发热的，这是电流的热效应。电流通过导体时产生的热量的多少与什么因素有关呢？——我们这节课就来学习这个问题。

新课讲授：

(一)焦耳定律：

英国物理学家焦耳（1818～1889）经过长期的实验研究后指出：

电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻和通电时间成正比——焦耳定律。

Q=I2Rt………………………………………（1）式

说明：

a.(1)式表明电流通过导体时要发热,焦耳定律就是研究电流热效应定量规律的。

b.(1)式中各量的单位。

(二)电功和电热的关系:

设问: 电流通过电路时要做功,同时,一般电路都是有电阻的,因此电流通过电路时也要生热.那么,电流做的功跟它产生的热之间,又有什么关系呢?

1.纯电阻电路.

如图所示,电阻R,电路两端电压U,通过的电流强度I。

电功即电流所做的功: W=UIt

电热即电流通过电阻所产生的热量: Q=I2Rt

由部分电路欧姆定律: U=IR

W=UIt=I2Rt=Q

表明: 在纯电阻电路中,电功等于电热.也就是说电流做功将电能全部转化为电路的内能(热能)。

电功表达式: W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t

电功率的表达式: P=UI=I2R=U2/R

2.非纯电阻电路.

如图所示,电灯L和电动机M的串联电路中,电能各转化成什么能?

电流通过电灯L时,电能转化为内能再转化为光能.电流通过电动机时,电能转化为机械能和内能。

电流通过电动机M时

电功即电流所做的功(电动消耗的电能): W=UIt

电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量: Q=I2Rt

W(=UIt)=机械能+Q(=I2Rt)

表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中,电功仍等于UIt,

电热仍等于I2Rt.但电功不再等于电热而是大于电热了. UIt＞I2Rt

电功表达式: W=UIt≠Q=I2Rt

电功率表达式: P=UI≠I2R

发热功率表达式: P=I2R≠UI

巩固新课:

例题分析:

例1：一台电动机，额定电压是110伏,电阻是0.40欧,正常工作时通过电流为50安.求每秒钟电流所做的功.每秒钟产生的热量。

例2：维修电炉时，将电阻丝的长度缩短十分之一，则修理后的电炉的功率和维修前的功率之比是（ B ）

A．9：10 B。10：9 C。10：11 D。11：10

例3：如果不考虑温度对电阻的影响，一个“220V，40W”的白炽泡（ B D ）

接在110V的线路上它的功率为20W

接在110V的线路上它的功率为10W

接在55V的线路上它的功率为10W

接在55V的线路上它的功率为2.5W

例4:有一个直流电动机,把它接入0.2V电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流

是0.4A,若把电动机接入2.0V电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A,求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？

（ 1.5W 8W ）

例5:一台小型电动机,电枢电阻为20欧,接在电压为120V的电源上,求:当输入电动机的电强度为多大时 ,电动机可得到最大的输出功率?最大输出功率为多少?

解:电动机为非纯电阻电路故:

IU=I2R+P出

P出=-I2R+IU

当 I=－U/2(－R)＝3(A)时电动机有最大的输出功率

电动机有最大的输出功率 P出＝-32×20﹢3×120＝180(W)。7.1 《力》

【教材分析】

力是生活中常见的一种物理现象，力学是初中物理的重点知识。学好力的概念是今后学习力学知识的基础。

【学情分析】

在日常生活中，学生对力已有许多感性认识，如何将感性认识转化为理性知识是本节教学的难点。先让学生列举一些有关力的实例，然后用不完全归纳法归纳出力是物体对物体的作用；再通过实验现象概括出力的作用效果是使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变；最后通过实验，让学生体验力的作用是相互的。本节教学设计的思路是“实例（实验）——分析——概括”。教学中要注意联系生活实际，突出科学探究中的分析与论证这一环节。

二、

三、过程与方法

1.通过活动和生活经验感受力的作用效果。

2.了解物体间力的作用是相互的，并能解释有关现象。

3.“实例——分析——概括”。

三、情感、态度与价值观

1.通过教学活动，激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望，乐于探索自然现象和日常生活中的科学道理。

2.善于将自己的见解公开并与他人交流，认识交流与合作的重要性。

【教学重难点】

教学重点：

1.力的概念、单位及其作用效果。

2.力的三要素，会用示意图表示力。

教学难点：

1.力的概念。

2.认识物体间力的作用是相互的，并解释有关现象。

【教学方法】

观察法、实验法、讨论法、探究法，分析归纳法

【教学用具】

气球，弹簧，磁铁，铁钉，多媒体课件。

【课时安排】

1课时

【教学过程】

⏹情景导入

通过吹气球的小游戏，引发学生思考“为什么气球会飞出去？”，同时活跃课堂气氛，激发学生的学习热情。

⏹进行新课

一、什么是力

通过这几幅图“人推．车人拉．弹簧起重机提．重物压路机压．路面”归纳总结出力的概念1.力的概念：力是物体对物体的作用。（施力物体和受力物体）

（1）力不能离开物体而单独存在，施力物体与受力物体总是同时存在的。

（2）不直接接触的物体间也会产生力的作用。(让学生举事例说明)

2.在物理学中，力的符号为F.

3.（为了纪念伟大的科学家牛顿，我们把）力的单位规定为：牛顿，简称牛，符号为N。

4.小常识：手托起两个鸡蛋所用的力大约为1N。

一个质量为50kg的同学对地面的压力大约是500N。

1.力可以改变物体的运动状态．

①速度大小改变②运动方向改变