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高中物理《焦耳定律(1)》优质课教案、教学设计

《焦耳定律》
[学习目标]
1.理解电功和电功率的概念,知道电流做功的实质.(重点)
2.理解电功和电热的区别,能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路.(难点)
3.电功率和热功率的理解.(重点)
4.能从能量守恒角度理解焦耳定律(难点)
引课准备:
生活中见到过各种各样的用电器,都有那些常用的?引导学生回答,多媒体展示(电视机,空调,录音机,血压计,洗衣机等等),它们虽然功能不一样,但是呢它们也有共同特点,那就是它们消耗电能,能够利用电能来做功。

电流做功的实质是什么呢?
(教学设计)
一、电功和电功率
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.
时间t 内通过这段电路上任一横截面的电荷量q 为:
q=It
在这个过程中电场力做的功为:
W=qU
将q 代入得:W=UIt
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。

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、电路中的电流、通电时间三者的乘积.
(2)公式:W=IUt.
(3)单位:国际单位是焦耳,符号是J.
(4)意义:描述电能转化为其他形式能的多
少.2.电功率
(1)定义:单位时间内电流所做的
功.(2)公式:P=IU.
(3)单位:瓦特,符号是W.
(4)意义:描述电能转化为其他能的快慢或者是电流做功的快慢
例1、一个电动机,线圈电阻是0.4 欧,当它两端所加电压为220V 时,通过的电流是5A,
1、这台电动机消耗的电功率是多少?
生活中的用电器,电能转化成什么形式的能量要看具体的电学原件
的性质,那么,根据用电器性质,完成下题。

今天主要讲电能转化成内能这一类问题的求解。

设在一段电路中只有纯电阻元件,其电阻为R,通过的电流为I,试计算在时间t 内电流通过此电阻产生的热量Q。

据欧姆定律加在电阻元件两端的电压为:U=IR
时间t 内电场力对电阻元件所做的功为:W=IUt=I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件,故电流所做的功W 等于电热Q
所以产生的热量为:Q=I2Rt
二、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).表达式:Q=I2Rt.
4.热功率
纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功与电热(对比分析) 第1 步探究——分层设问,破解疑难
1.电动机与电炉接在电路中有何区别?
2.如何分析电路中能量的转化?
第2 步结论——自我总结,素能培养
1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较
2.
(1)电功与电热
2Rt=t W=UIt
例1、一个电动机,线圈电阻是0.4 欧,当它两端所加电压为220V 时,通过的电流是5A,
1、这台电动机消耗的电功率是多少?
2、这台电动机的发热功率是多少?
3、这台电动机每分钟做的机械功是多少?
课后随练:
1、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是
A、P=I2R
B、P=U2/R
C、P=UI
D、P=W/t
2、对计算任何用电器的热功率都适用的公式是( )
A、P=I2R C、P=UI
B、P=U2/R D、P=Q/t
3、如图所示,是某型号电吹风的电路图,它主要由电动机M 和电热丝R 构成,已知电吹风的额定电压为220V,吹冷风的功率为120W,吹热风的功率为1000W,关于该电吹风
(1)、电热丝的电阻为多少?
(2)、当电吹风吹热风时,电动机每秒消耗的电能为多少?。

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