教科版物理九上：6.3 焦耳定律 教案

电功率
第3节 焦耳定律

★【知识与技能】
知道电流的热效应.
理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用.
理解控制变量法这个研究物理问题的常用方法.
知道电流热效应的利用与危害；能够利用有效利用电流热效应并有效避免电流热效应带来的危害
★【过程与方法】
探究焦耳定律实验的过程.
★【情感、态度与价值观】
培养学生初步的观察，分析和概括能力和表达能力.
★【重点】理解焦耳定律和探究焦耳定律实验的过程.
★【难点】理解焦耳定律和探究焦耳定律实验的过程.
知识点一 电流的热效应与什么因素有关
1、电流的热效应?活动1：分析下图中的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
答：电流通过这些用电器后，都伴有热现象产生.
定义：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.
2、探究：电流产生的热跟哪些因素有关
（1）猜想①可能与电压有关，因为电压越大，电炉中产生的热越多；?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；③可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾.教师补充：电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二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（采用控制变量法）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的多少？(转换的思想)方案：（1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响；
（2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的电流为2I.比较R两次所产热的多少；
结果：电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大.（3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数.
结果：电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大.
（4）分析论证①在通电电流一定的条件下，电阻越大，电流产生热的功率就越大，精确的实验表明：电流产生热的功率与电阻成正比.②在电阻一定的条件下，电流越大，电流产生热的功率也越大，大量的精确实验表明：电流产生热的功率与电流的平方成正比.3、理论推导? 由P=UI与欧姆定律的变形式U=IR综合得出P=I2R.
知识点二 焦耳定律
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发热功率与电流、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.
其公式为：Q=I2Rt.??? 公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
知识点三 电流热效应的利用与危害
电热的利用和防止?（1）任何用电器工作时都是产生电热.因为用电器都是由一定阻值的导体组成的，导体中或多或少都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热.（2）电热的利用??? 凡是加热的装置都利用了电热.请大家举一些实子说明.（3）电热的防止??? 不是想把电能转化为热能，而是想转化为机械能、化学能等装置的用电器都需要防止电热的产生.如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等.
完成本课对应训练