高三物理教案：《焦耳定律》教学设计.docx

《高三物理教案：《焦耳定律》教学设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高三物理教案：《焦耳定律》教学设计.docx（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、高三物理教案：焦耳定律教学设计高二物理焦耳定律302.5焦耳定律【教学目标】（一）学问与技能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分和联系。（二）过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培育学生的分析、推理实力。（三）情感、看法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化。【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分和联系。【教学方法】等效法、类比法、比较法、试验法【教学仪器】

2、灯泡（36V，18W）、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【教学过程】（一）引入新课老师：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状况。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。老师：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学问。（二）进行新课1、电功和电功率老师：请同学们思索下列问题（1）电场力的功的定义式是什么

3、?（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=老师：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。老师：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老师：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：

4、（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老师：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和通电时间t三者的乘积。老师：请同学们说出电功的单位有哪些？学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.（2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kWh.老师：1kWh的物理意义是什么？1kWh等于多少焦？学生：1kWh表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。1kWh=1000W3600s=3.6106J说明：运用电功的定义式计算时，要留意电压U的单位用V，电流I

5、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。老师：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=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。电流做功快，但做功不肯定多；电流做功慢，但做功不肯定少。老师：在力学中我们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？学生分

6、组探讨。师生共同总结：（1）利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。（2）利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。老师：为什么课本没提这一点呢？学生探讨，老师启发、引导：这一章我们探讨的是恒定电流，用电器的构造肯定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间改变，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。说明利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。2、焦耳定律老师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电

7、学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。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。学生：求解产生的热量Q。解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR在时间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。产生的热量为Q=I2Rt老师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用试验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。热功率：（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。（2）定义式：P热=I2R（3）单位：瓦（W）演示试验探

8、讨电功率与热功率的区分和联系。（投影）试验电路图和试验内容：取一个玩具小电机，其内阻R=1.0，把它接在如图所示的电路中。（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50V，登记电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0V（此电压为小电机的额定电压），登记电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。试验结果（1）电机不转时，U=0.50V，I=0.50A，P电=UI=0.500.50W=0.25WP热=I2R=0.5021.0W=0.25WP电=P热

9、（2）电机转动时，U=2.0V，I=0.40A，P电=UI=2.00.40W=0.80WP热=I2R=0.4021.0W=0.16WP电P热学生：分组探讨上述试验结果，总结电功率与热功率的区分和联系。师生共同活动：总结：（1）电功率与热功率的区分电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，确定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，确定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。（2）电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电老师指出：上述试验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。若电路中有

10、电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电P热。老师指出：上述试验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电P热。（三）课堂总结、点评老师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：仔细总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培育学生概括总结实力。老师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的依次不同，从而构建他们自己的

11、学问框架。（四）实例探究求两点间的电势差【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40W解析：正确选项为BD。（法一）由得灯泡的电阻1210电压为110V时，W=10W电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.（法二）由。可知R肯定时，PU2，当U=110V=，P=P额/4=10W说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器

12、在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额I额可知，P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满意的特点。【例2】始终流电动机线圈内阻肯定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，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?解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入=I1U10.82W1.6W电动机的机械功率P机=P入-I12r=1.6-0.821W=0.

13、96W说明：在非纯电阻电路里，要留意区分电功和电热，留意应用能量守恒定律。电热Q=I2Rt。电动机消耗的电能也就是电流的功W=Iut。由能量守恒得W=Q+E，E为其他形式的能，这里是机械能；对电动机来说，输入的功率P入=IU；发热的功率P热=I2R；输出的功率，即机械功率P机=P入-P热=UI-I2R。【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.67kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3103kW，平均年发电量为1.7107kWh，其规模居世界其次位。（1）试依据上文中给出的数据，计算我国建立

14、的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时?（2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6m，计算每次涨潮时流量是多大?（设潮汐电站的总能量转换效率为50%）解析：（1）江厦潮汐电站功率为3103kW，年发电量为1.077kWh，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为s=9.8h（2）由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为J因为所以每次涨潮的平均流量为m3/次说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6，R=10，U=160V，电压表的读数为110V，求（1）通过电动机的电流是多少？（

15、2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1h所产生的热量是多少？解析：（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则U1=110V，U2=U-U1=（160-110）V=50V通过电动机的电流为I，则I=A=5A（2）输入到电功机的电功率P电，P电=U1I=1105W=550W（3）在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=520.6W=15W（4）电动机工作1h所产生的热量Q，Q=I2rt=520.63600J=54000J说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻

16、。通过计算发觉，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。2.5焦耳定律 中学物理课堂教学教案 2.5焦耳定律 年月日 课题 2.5焦耳定律 课型 新授课 教学目标 （一）学问与技能 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分和联系。（二）过程与方法 通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培育学生的分析、推理实力。（三）情感、看法与价值观 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化。 教学重点、难点 重点 电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的

17、概念、公式。难点电功率和热功率的区分和联系。 教学方法 等效法、类比法、比较法、试验法教学手段 灯泡（36V，18W）、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 教学活动（一）引入新课 老师：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状况。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。老师：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

18、率的学问。（二）进行新课 1、电功和电功率 老师：请同学们思索下列问题（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=老师：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。老师：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

19、的功W=qU=IUt老师：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老师：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和通电时间t三者的乘积。老师：请同学们说出电功的单位有哪些？学生：（1）在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.（2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kWh.老师：1kWh的物理意义是什么？1kWh等于多少焦？学生：1kWh表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。1kW

20、h=1000W3600s=3.6106J说明：运用电功的定义式计算时，要留意电压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。老师：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=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。电流做功快，但做功不肯定多；电流做功慢，但做功不肯

21、定少。老师：在力学中我们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？学生分组探讨。师生共同总结：（1）利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。（2）利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。老师：为什么课本没提这一点呢？学生探讨，老师启发、引导：这一章我们探讨的是恒定电流，用电器的构造肯定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间改变，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。说明利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A

22、，电功率P的单位就是W。2、焦耳定律 老师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。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。学生：求解产生的热量Q。解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR在时间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。产生的热量为 Q=I2Rt老师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用试验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。热功

23、率：（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。（2）定义式：P热=I2R（3）单位：瓦（W）演示试验探讨电功率与热功率的区分和联系。（投影）试验电路图和试验内容：取一个玩具小电机，其内阻R=1.0，把它接在如图所示的电路中。（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50V，登记电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0V（此电压为小电机的额定电压），登记电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。试验结果（1）电机不转时，U=0.50V，I=0.

24、50A， P电=UI=0.500.50W=0.25W P热=I2R=0.5021.0W=0.25W P电=P热（2）电机转动时，U=2.0V，I=0.40A， P电=UI=2.00.40W=0.80W P热=I2R=0.4021.0W=0.16W P电P热学生：分组探讨上述试验结果，总结电功率与热功率的区分和联系。师生共同活动：总结：（1）电功率与热功率的区分电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，确定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，确定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。（2）电功率与热功率的联系若在电路中只

25、有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电老师指出：上述试验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电P热。老师指出：上述试验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电P热。（投影）教材56页 老师引导学生完成对例题的分析、求解。（三）课堂总结、点评 老师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：仔细总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来

26、、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培育学生概括总结实力。老师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的依次不同，从而构建他们自己的学问框架。（四）实例探究 求两点间的电势差 【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40W解析：正确选项为BD。（法一）由得灯泡的电阻1210电压为110V时，W=10W电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=

27、0.（法二）由。可知R肯定时，PU2，当U=110V=，P=P额/4=10W说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额I额可知，P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满意的特点。【例2】始终流电动机线圈内阻肯定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，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?解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆

28、定律得电动机线圈内阻：电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入=I1U10.82W1.6W电动机的机械功率P机=P入-I12r=1.6-0.821W=0.96W说明：在非纯电阻电路里，要留意区分电功和电热，留意应用能量守恒定律。电热Q=I2Rt。电动机消耗的电能也就是电流的功W=Iut。由能量守恒得W=Q+E，E为其他形式的能，这里是机械能；对电动机来说，输入的功率P入=IU；发热的功率P热=I2R；输出的功率，即机械功率P机=P入-P热=UI-I2R。【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为

29、3.67kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3103kW，平均年发电量为1.7107kWh，其规模居世界其次位。（1）试依据上文中给出的数据，计算我国建立的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时?（2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6m，计算每次涨潮时流量是多大?（设潮汐电站的总能量转换效率为50%）解析：（1）江厦潮汐电站功率为3103kW，年发电量为1.077kWh，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为s=9.8h（2）由文中给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为J因为所以每次涨潮的平均流量为m3/次说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和

30、落潮时均有水流的机械能转化为电能。【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6，R=10，U=160V，电压表的读数为110V，求（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1h所产生的热量是多少？解析：（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则 U1=110V，U2=U-U1=（160-110）V=50V通过电动机的电流为I，则I=A=5A（2）输入到电功机的电功率P电，P电=U1I=1105W=550W（3）在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=520.6W=15W（4）电动机工作1h所

31、产生的热量Q，Q=I2rt=520.63600J=54000J说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。通过计算发觉，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。 学生活动 作业 书面完成P57“问题与练习”第4、5题；思索并回答其他小题。 板书设计 教学后记 高二物理焦耳定律教案 2.5焦耳定律【教学目标】（一）学问与技能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分和联系。（二）过程与方法通过推导电

32、功的计算公式和焦耳定律，培育学生的分析、推理实力。（三）情感、看法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化。【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分和联系。【教学方法】等效法、类比法、比较法、试验法【教学仪器】灯泡（36V，18W）、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【教学过程】（一）引入新课老师：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状况。学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；（2）电炉把电能转

33、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。老师：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学问。（二）进行新课1、电功和电功率老师：请同学们思索下列问题（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=老师：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

34、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。老师：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老师：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老师：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和通电时间t三者的乘积。老师：请同学们说出电功的单位有哪些？学生：（1）在国际单位制中，电功的单

35、位是焦耳，简称焦，符号是J.（2）电功的常用单位有：千瓦时，俗称“度”，符号是kWh.老师：1kWh的物理意义是什么？1kWh等于多少焦？学生：1kWh表示功率为1kW的用电器正常工作1h所消耗的电能。1kWh=1000W3600s=3.6106J说明：运用电功的定义式计算时，要留意电压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。老师：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

36、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=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。电流做功快，但做功不肯定多；电流做功慢，但做功不肯定少。老师：在力学中我们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？学生分组探讨。师生共同总结：（1）利用P=计算出的功率是时间t内的平均功率。（2）利用P=IU计算时，若U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，则P=IU就是该时刻的瞬时功率。老师：为什么课本没提这一点呢？学生探讨，老师启发、引导：这一章我们探讨的是恒定电流，用电器的构造肯定，通过的电流为恒定电流

37、，则用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间改变，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。说明利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。2、焦耳定律老师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。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。学生：求解产生的热量Q。解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt由于电

38、路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。产生的热量为Q=I2Rt老师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用试验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。热功率：（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。（2）定义式：P热=I2R（3）单位：瓦（W）演示试验探讨电功率与热功率的区分和联系。（投影）试验电路图和试验内容：取一个玩具小电机，其内阻R=1.0，把它接在如图所示的电路中。（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50V，登记电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。（2）再松开夹子

39、，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0V（此电压为小电机的额定电压），登记电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。试验结果（1）电机不转时，U=0.50V，I=0.50A，P电=UI=0.500.50W=0.25WP热=I2R=0.5021.0W=0.25WP电=P热（2）电机转动时，U=2.0V，I=0.40A，P电=UI=2.00.40W=0.80WP热=I2R=0.4021.0W=0.16WP电P热学生：分组探讨上述试验结果，总结电功率与热功率的区分和联系。师生共同活动：总结：（1）电功率与热功率的区分电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上

40、消耗的全部电功率，确定于这段电路两端电压U和通过的电流I的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，确定于通过这段电路的电流的平方I2和电阻R的乘积。（2）电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即P热=P电老师指出：上述试验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即P电P热。老师指出：上述试验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故P电P热。（三）课堂总结、点评老师活动：让学生概括总结本节的内容。请一

41、个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：仔细总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培育学生概括总结实力。老师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的依次不同，从而构建他们自己的学问框架。（四）实例探究求两点间的电势差【例1】不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40W解析：正

42、确选项为BD。（法一）由得灯泡的电阻1210电压为110V时，W=10W电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.（法二）由。可知R肯定时，PU2，当U=110V=，P=P额/4=10W说明：灯泡是我们常用的用电器，解题时一般不考虑温度对其电阻的影响。用电器的标称值，指其额定值，即用电器在正常工作时的电压、功率以及电流值，由P额=U额I额可知，P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满意的特点。【例2】始终流电动机线圈内阻肯定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A。松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。求该电动机正

43、常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为P入=I1U10.82W1.6W电动机的机械功率P机=P入-I12r=1.6-0.821W=0.96W说明：在非纯电阻电路里，要留意区分电功和电热，留意应用能量守恒定律。电热Q=I2Rt。电动机消耗的电能也就是电流的功W=Iut。由能量守恒得W=Q+E，E为其他形式的能，这里是机械能；对电动机来说，输入的功率P入=IU；发热的功率P热=I2R；输出的功率，即机械功率P机=P入-P热=U

44、I-I2R。【例3】潮汐发电是利用涨落潮的水位差来工作的，潮差越大，海水流量越大，发电功率也越大。我国潮汐能的可供开发的总装机量为3.67kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3103kW，平均年发电量为1.7107kWh，其规模居世界其次位。（1）试依据上文中给出的数据，计算我国建立的江厦潮汐电站平均每天满负荷工作几小时?（2）设江厦潮汐电站涨潮和落潮时的平均潮差为6m，计算每次涨潮时流量是多大?（设潮汐电站的总能量转换效率为50%）解析：（1）江厦潮汐电站功率为3103kW，年发电量为1.077kWh，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为s=9.8h（2）由文中

45、给出数据及每天涨、落潮的次数可知，平均每次的发电量为J因为所以每次涨潮的平均流量为m3/次说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。【例4】有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6，R=10，U=160V，电压表的读数为110V，求（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1h所产生的热量是多少？解析：（1）设电动机两端的电压为U1，电阻R两端的电压为U2，则U1=110V，U2=U-U1=（160-110）V=50V通过电动机的电流为I，则I=A=5A（2）输入到电功机的电功率P电，P电

46、=U1I=1105W=550W（3）在电动机中发热的功率P热，P热=I2r=520.6W=15W（4）电动机工作1h所产生的热量Q，Q=I2rt=520.63600J=54000J说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。通过计算发觉，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。高三物理教案：电阻定律教学设计 一、教材分析 本节课是一节试验探究和理论探究课。从探讨方法上讲，本节内容是体现和渗透物理学探讨方法的经典案例。如何通过两种探究方案进一步培育学生探究实力，使学生渐渐驾驭科学的探究方法，对学生今后的发展尤为重要。 二

47、、教学目标 1、学问目标 知道电阻定律及其表达式； 了解导体电阻率的概念，知道常见金属导体电阻率的大小的排序； 了解导体的电阻率与温度有关。 2、实力目标 通过探究导体电阻与材料、长度及横截面积的定量关系，驾驭科学的探究方法，体验科学的探究过程。 学习试验数据的处理方法，发展思维实力。 3、情感、看法与价值观目标 通过试验探究，培育实事求是、敬重客观规律的看法； 通过小组沟通与探讨，培育学生合作与沟通的团队精神，有将自己的见解与他人沟通的愿望，养成在合成中既坚持原则又敬重他人的品质。 通过对相关科技问题的探讨学习，增加将物理学问应用于实际的意识，加强对学生的人文教化。 三、教学重点难点 重点：

48、探究电阻定律的定量关系是这节课的教学重点。 难点：如何设计合理可行的试验方案是本节课的难点。 关键：如何引导学生设计试验方案，如何引导学生建立理论分析的物理模型是关键。 四、学情分析 我将首先设置问题情境，引导学生猜想影响电阻的可能因素；然后通过学生自主探究和分组合作沟通试验方案；最终师生共同沟通归纳结论来突出教学的重点； 通过设置情境引导学生建立物理模型化解学生进行理论分析的难点；通过引导学生复习电阻串并联学问及限制变量法，充分运用学生已有学问分解试验探究的难点。 五、教学方法 本节课我将采纳“导、探”式教学方法。“导”：即老师通过设置情境和问题，引导学生提出探究方案，发挥主导作用；“探”：即学生自主探究。 六、课前打算 “220V，100W”和 “220V，25W” 的2只白炽灯泡 七、课时支配 1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结怀疑 （二）情景引入、展示目标 情境一：展示一组简洁的串联电路，请学生思