公开课教案------焦耳定律-经典教学教辅文档.doc

2.5焦耳定律

教学分析
先生在初中曾经接触过焦耳定律的内容，为本节课的学习打下了必然的基础，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讨焦耳定律，这对先生的学习提出了更高的要求。本节课所触及的能量观点，是研讨电学成绩和其他物理成绩的重要方法。另外，这一节的内容在实践中有广泛而重要的运用，不但是学习后续知识的基础，而且是学习电工的基础。所以，本节课不但是物理知识的传授课，更是物理方法和思想的浸透课。在教学中该当充分联系实践，以便巩固和加深对基本知识的理解，掌握实践成绩中的原理。
教学目标
1．理解电功的概念，知道电功是指电场力对自在电荷所做的功，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。
4．经过推导电功的计算公式和焦耳定律，培营养析、推理能力。
5．经过电能与其他方式能量的转化和守恒，进一步培养辩证唯物主义的观点。
教学重点难点
电功和电热的计算是本节课的教学重点，围绕这个教学重点，具体实行教学时，会出现这样几个教学难点：电流做功的表达式的推导，纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化过程中的区别。
教学方法与手腕
1．采用成绩解决式，引导先生联系前面电场力的知识，推导电流做功的表达式。
2．密切联系实践，经过实例分析让先生明确各种电能与其他方式的能的转化情况。
3．进行课件演示实验，让先生明确纯电阻电路与非纯电阻电路在能量转化时的区别。
eq\o(\s\up7(),\s\do5(课前预备))
教学媒体：投影仪、多媒体课件
知识预备：电场力对运动电荷做功的求法、欧姆定律。
eq\o(\s\up7(),\s\do5(教学过程))
导入新课
[事情1]
教学任务：创设情境，导入新课。
师生活动：
成绩导入：
成绩1：用电器通电后，可以将电能转化为其他方式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，阐明其能量的转化情况。
参考示例：电灯把电能转化为内能和光能；电炉把电能转化为内能；电动机把电能转化为机械能；电解槽把电能转化为化学能。用电器把电能转化为其他方式能的过程，就是电流做功的过程。即电流做功的过程就是电能转化为其他方式能的过程，在转化过程中，恪守能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他方式的能添加。
成绩2：电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些要素有关呢？
本节课我们学习关于电功和电功率的知识。

推进新课
[事情2]
教学任务：推导电流做功的表达式
师生活动：
考虑并讨论：(多媒体打出画面)一段导体长为L，横截面积为S，电阻为R，在导体两端加上电压U，经过导体的电流为I。

图2.5－1推导电流做功的表达式
(1)结合此模型说出电流做功本质上是怎样的？
参考答案：电流做功的本质是电路中电场力对定向挪动的电荷做功。
(2)利用学过的知识，推导一下经过工夫t，电流做的功。
可能出现的结果：先生无从下手。可经过成绩引导先生考虑并推导出公式来。
请同学们考虑以下成绩：
(1)电场力做功的定义式是甚么？(2)电流的定义式是甚么？
参考答案：(1)在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为UAB，则电场力做功W＝qUAB。
(2)电路中的自在电荷在电场力的作用下发生定向挪动，构成电流I，在工夫t内，经过这段电路上任一横截面的电荷量q＝It。这相当于在工夫t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W＝qU，在导体中构成电流，且q＝It(在工夫间隔t内搬运的电荷量为q，则经过导体截面电荷量为q，I＝q/t)，所以W＝qU＝IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。
结论：电功
(1)定义：电路中电场力对定向挪动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。
(2)表达式：W＝IUt。
①物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压U、电路中电流I和通电工夫t成反比。
②适用条件：I、U不随工夫变化——恒定电流。
③单位：焦耳(J)1J＝1V·A·s。
【留意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他方式的能，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。
[事情3]
教学任务：推导电功率的表达式。
师生活动：
成绩引导：在相反的工夫里，电流经过不同用电器所做的功普通不同。(例如，在相反工夫里，电流经过电力机车的电动机所做的功要明显大于经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，如何描述电流做功的快慢呢？
参考答案：可以用单位工夫内电流所做的功，即电功率表示做功的快慢。
(1)定义：单位工夫内电流所做的功。(2)表达式：P＝eq\f(W,t)＝IU(对任何电路都