高中物理 2.5焦耳定律教案 新人教版选修31_高中物理选修教案全套

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2.5焦耳定律

一、教材分析

焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。

二、教学目标

（一）知识与技能

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别和联系。

（二）过程与方法

通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养学生的分析、推理能力。

（三）情感、态度与价值观

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育。

三、教学重点难点

【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别和联系。

四、学情分析

学生学好这节知识是非常必要的，A.重点：理解电功和电功率和焦耳定律。B.难点：帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系是本节的教学难点，防止学生乱套用公式。C.关键：本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验。在得出了焦耳定律以后介绍焦耳定律公式及其在生活、生产上的应用

五、教学方法

等效法、类比法、比较法、实验法

六、课前准备

灯泡（36 V，18 W）、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

七、课时安排

八、教学过程

（一）预习检查、总结疑惑

（二）情景引入、展示目标

234

2（四）反思总结、当堂检测

（五）发导学案、布置作业

课后作业：P57 问题与练习2、3、4、5

九、板书设计

1、电功和电功率

（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=UIT2、焦耳定律

（1）定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。（2）定义式：P热=

Q

2=IR t（3）单位：瓦（W）

十、教学反思

教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

（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110 V的电路上时的功率为20 W B.接在110 V的电路上时的功率为10 W C.接在440 V的电路上时的功率为160W D.接在220 V的电路上时的功率为40 W 解析：正确选项为BD。

2202（法一）由P额得灯泡的电阻RΩ＝1210Ω

RR2U额U21102∴电压为110V时，P W=10 W R1210电压为440V时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，P=0.U22（法二）由P。可知R一定时，P∝U，R∴当U=110V=U额时，P=P额/4=10 W 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，12P、U、I有同时达到、同时超过、同时不满足的特点。

【例2】一直流电动机线圈内阻一定，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2 V时，电流为0.8 A，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? 【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3.6×１０ kW。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3×10kW，平均年发电量为1.7×10 kW·h，其规模居世界第二位。（1）试根据上文中给出的数据，计算我国建造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6 m，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3×10kW，年发电量为1.0×１０kW·h，由公式W=Pt可算出每天满负荷工作的时间为

7TW10701043.61064t3.5210 s=9.8 h 6365365P365310（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-