焦耳定律学案.doc

1、教者： 课程名称 第 1 课时 课型 综合解决课课程标准 培养学生分析、归纳物理规律的能力学习目标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。重点难点重点：电功、电功率的概念、公式；焦耳定律、电热功率的概念、公式。难点：电功率和热功率的区别和联系。学习过程学习内容（任务）及问题 学习活动及 行为【模块一】电功、电功率1、电功和电功率：电功的实质意义是什么？请根据课本图 2.5-1 推导电流做功的定义式。写出电功率的定义式和单位。额定功率和实际功率有什么联系和区别？在时

2、间 t 内通过这段电路任一横截的电荷量是 q=It则电场力做功为 W=qU=IUt这表示，电流在一段电路中所做的功等于这电路两端的电压 U、电路中的电流 I、通电时间 t 三者的乘积。国际单位是焦耳（J） ，常用单位是千瓦时（kWh）或“度”例 1 把两根电阻相同的电热丝先串联后并联分别接在同一电源上，若要产生相等的热量，则两种方法所需要的时间之比 t 串：t 并为（ ）A.1:1 B.2:1 C.4:1 D.1:42 电功率（P）1）定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率2）表达式： tWP=IU这表示，电流在一段电路上做功的功率 P 等于电流 I 与这段电路两端的电压 U 的乘积。3）单位

3、：瓦特（W） ，千瓦（kW）4）适用范围：普适通过家用电器的标牌说明额定功率和实际功率4)额定功率和实际功率：用电器铭牌上所标称的功率是额定功率，用电器在实际电压下工作的功率是实际功率【模块二】焦耳定律问题 2：4、如图所示，线路的电压 U=220V，每条输电线的电阻 r =5 欧姆，电炉 A 的电阻 RA=100 欧姆，求电炉 A 上的电压和它消耗的功率。如果再并联一个阻值相同的电炉 B，两个电炉上的电压和每个电炉消耗的功率各是多少？1）定律内容：电流通过某导体，在时间 t 内产生的热量, 跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。2）单位时间内的发热量称为热功率 RIP注意：电功率（P=I

4、U）与热功率（P 热=I 2R）区别提出问题：电流通过电器的过程中，消耗电能，同时产生其他形式的能，这个能量转化过程就是电流做功的过程，即电功W=IUt。而电流流过导体会产生焦耳热 Q=I2Rt，那么，Q 和 W相等吗？在非纯电阻电路中，电路消耗的电能一大部分转化为其他形式的能，另一小部分不可避免地转化为电热电流通过电动机，电能转化为机械能和内能电功：W UIt焦耳热：Q =I 2Rt (电枢的电阻生热 )W UIt 不再等于 Q = I2Rt，应该是 W = W 其它 + I2Rt 且 UIR说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路【模块三】电功和电热的关系问题 3. 一个电动机，线圈电阻是 0.

5、4，当它两端所加的电压为 220v 时，通过的电流是 5A。这台电动机每分钟所做的机械功有多少？由于发生了某种故障，电动机不能转动了，求此时电动机的发热功率。小结：在非纯电阻电路里，要注意区别电功和电热，注意应用能量守恒定律。 电热 Q= 。电动机消耗的电能也就是电流的功 W= 。由能量守恒得 W= ，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 = ；发热的功率 P 热 = ；输出的功率，即机械功率 P 机 = 。【知识评价】1如图所示的电路中，用电器 R1 上标有“6V 3W”的字样，当开关 S 闭合时，电流表示数为 0.5A，则电压表测 两端的电压，其示数为 V再将

6、开关 S 断开，电流表示数变为 0.3A，则 R1 的实际功率为 W2、电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内的水烧干以前的加热状态，另一种是水烧干后的保温状态。如图所示是电饭锅的电路图，R1 是一个电阻，R 2 是加热用的电阻丝。（1） 自动开关 S 接通和断开时，电饭锅分别处于哪种状态？说明理由（2） 要使 R2 在保温状态下的功率是加热状态的一半，R 1：R 2应该是多大？3.电动汽车成为未来汽车发展的方向。若汽车所用电动机两端的电压为380V，电动机线圈的电阻为2，通过电动机的电流为10A，则电动机工作10min 消耗的电能为多少焦？产生的热量是多少焦？教者： 教学反思课程名称 2.6 导

7、体的电阻 第 1-2 课时 课型 综合解决课课程标准 通过实验探索，培养学生分析、归纳物理规律的能力学习目标1、经历决定导体电阻的因素的探究过程，体验运用控制变量研究物理问题的思维方法，体会实验探究和逻辑推理都是重要的科学研究方法。2、深化对电阻的认识，了解导体的电阻规律，能用电阻的计算公式进行有关计算。3、理解电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系。通过对不同材料电阻率的介绍，加强理论联系实际的意识和安全用电的意识。重点难点重点：电阻定律的理解、利用电阻定律分析、解决相关的实际问题。难点：利用实验探究、逻辑推理得出电阻定律。学习过程学习内容（任务）及问题 学习活动及行 为【模块一】影响导

8、体电阻有关的因素问题 1：探究与导体电阻有关的因素（1）电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上（例如铅笔），用刻度尺测出它的 ，除以 ，得到电阻丝的直径，进而计算出大展身手的横截面积。（2）电阻丝长度的测量：把电阻丝拉直，用 量出它的长度。（3）电阻的测量：连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压 U和通过电阻丝的电流 I，由 计算得到。问题 2、实验探究：（1）实验目的：探究导体电阻与 、 、材料的关系。（ 2）实验方法： 法，即在长度、横截面积、材料三个因素中，b、c、d 与 a 分别有 因素不同。（3）实验原理：串联的 a、b、c、d 电流 ，电压与导体的电阻成 ，测量出它们

9、的电压就可知道电阻之比，从而分析出影响导体电阻大小的有关因素。问题 3、逻辑推理探究：（1）导体电阻与长度的关系：一条导线可以看成有相同长度的多段导线串联，由串联电路的性质可以分析出导体的电阻与长度成 。（2）导体电阻与横截面积的关系：多条长度、材料、横截面积都相同的导体紧紧束在一起，由并联电路的性质分析出导体的电阻与横截面积成 。（3）导体电阻与材料的关系：由实验探究得到长度、横截面积相同而 不同的导体电阻不同。对电阻定律的理解电阻定律是一个实验定律,是通过实验总结出来的,使用时应注意以下几点:这个公式只适用于金属导体(但其他任何材料都有对应的电阻率);计算出来的电阻是某一特定温度下的电阻,

10、因为电阻率 随温度而变;注意与电阻的定义式 R=U/I的区别.其主要区别列表如下:R=l/S R=U/I电阻的决定式 电阻的定义式区别高考资源网说明了电阻由导体的哪些因素决定提供了测定电阻的手段,并不说明电阻与 U 和 I有关系,提供了一种测导体 的方法：只要测出R、L 和 S 就可以求出 只适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 适用于任何导体注：导体的电阻由 、l、s 共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，l 和 s 都变，但导体体积不变。【典例分析】 例 1 有两根不同材料的金属丝，长度相同，甲的横截面的圆半径及电阻率都是乙的 2 倍。 （1）它们的电阻之比是多少？ （2）把它们

11、并联在电路中，甲、乙消耗的电功率之比是多少？ （3）把它们串联在电路中，甲、乙消耗的电功率之比是多少？ 例 2 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长 ab=10 cm， bc=5 cm，当将 A 与 B 接入电压为 U 的电路中时，电流为 1 A；若将 C 与 D 接入电压为 U 的电路中，则电流为( )A、4 A B、2 A C、1/2 A D、1/4A【知识评价】1、把一条电阻为 64,的均匀电阻丝截成等长的 n 段后，再并联起来，电阻变为 1，则 n 等于( )A32 B24 C12 D82用电器离电源 L 米，线路上的电流为 I，为使在线路上的电压降不超过 U，已知输电线的电阻率为 。

12、那么，输电线的横截面积的最小值是 AL R B2LIU CULI D2ULI 3、一个标有“220 V、60W”的白炽灯泡，加上的电压 U 由零逐渐增大到 220 V，在此过程中，电压( U)和电流( I)的关系可用图象表示，题中给出的四个图线(图 1284)中，肯定不符合实际的是 （ ）4 一段均匀导线对折后，测得其电阻为 0.5 ，导线原来的电阻多大？若把这根导线的一半均匀拉长三倍，另一半不变，其电阻是原来的多少倍？5、材料相同、厚度相同、表面均为正方形的两个导体，其面积不同（S 1 S 2）的电阻关系为 R1 _R2 。6、同一半圆形金属片，如图所示，从不同方向测量其电阻(1)Ra、 R

13、b 是否相等？(2)如果不等， Ra、 Rb 谁大？ Ra、 Rb 比值是多少？7 两长度和横截面积均相同的电阻丝的伏安特性曲线如图所示，两电阻丝的电阻值之比为 R1：R2=？电阻率之比 ？21:教者： 教学反思课题名称 闭合电路欧姆定律 第 1 课时 课型 问题解决课课程标准基本要求：闭合电路欧姆定律理论推导及其公式应用。发展要求：从功和能的角度分析物理过程，并建立闭合电路的欧姆定律。学习目标1，经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，理解内，外电路的能量转化。2，理解内外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。3，能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，知道

14、电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。重点难点重点：闭合电路欧姆定律及其公式。难点：经历闭合电路欧姆定律的理论推导过程。理解内外电路的电势降落，理解闭合电路欧姆定律。学习过程学习内容（任务）及问题 学习活动及行为【知识回顾】1、什么是电源？把其它形式的能转换成电能的装置。2、电源电动势的概念?物理意义?（1）定义：在电源内部非静电力把单位正电荷从电源的负极2UW=ItRt移到正极所做的功。（2）意义：电动势表示电源将其他形式的能转化为电能本领。3、如何计算电路中电能转化为其 它形式的能？W = UIt 对于纯电阻电 路4、最简单的电路由哪几部分组成？由电源、 用电器、 开关、导线组成。【模块一】 闭合电路的构成及电势变化外电路:电源的外部叫做外电路，其电阻称为外电阻， R内电路:电源内部的电路叫做内电路，其电阻称为内电阻， r1、外电路电势的变化：外电路中沿电流方向电势降低2、内电路中电势的变化：内电路中，沿电流方向电势升中有降，升高 E，并降低 Ir【模块二】闭合电路能量转化实例分析 1如图所示，一闭合电路，外电路有一电阻 R，电源是一节电池，电动势为 E，内阻为 r。（1）合上开关，电路中有电流的同时伴随能量的转化，在时间 t 内，有多少化学能转化为电能，如何计算？电源提供的电能为：W 非静电力=qE=IEt