物理教案-焦耳定律(編輯修改稿)
2024-11-16 00:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 說(shuō)課稿湯陰一中高三理科組 張淑強(qiáng)各位評(píng)委老師：大家好！今天我說(shuō)課的題目是《焦耳定律》。下面我將從教材分析、教學(xué)目標(biāo)分析、教學(xué)過(guò)程分析、研究課題的提出四個(gè)方面進(jìn)行闡述。一、教材分析教材的地位、作用和特點(diǎn)焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在電能和熱能轉(zhuǎn)換中的體現(xiàn)，本節(jié)在電學(xué)中的地位舉足輕重。教學(xué)目標(biāo)（1）知識(shí)與技能①理解電功、電功率的概念，公式的物理意義。了解實(shí)際功率和額定功率。2222②知道電功和電熱的關(guān)系。理解公式Q=IRt（P=IR）、Q=Ut/R（P=U/R）的適應(yīng)條件。③知道非純電阻電路中電能與其他形式能轉(zhuǎn)化關(guān)系，電功大于電熱。④能運(yùn)用能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀點(diǎn)解決簡(jiǎn)單的含電動(dòng)機(jī)的非純電阻電路問(wèn)題。（2）過(guò)程與方法①通過(guò)對(duì)電動(dòng)機(jī)電路的探究，提高學(xué)生分析論證能力； ②在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生歸納、總結(jié)的科學(xué)思維方法。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)本節(jié)課教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)到探索自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：區(qū)別并掌握電功和電熱的計(jì)算。難點(diǎn)：主要在學(xué)生對(duì)電路中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系缺乏感性認(rèn)識(shí)，接受起來(lái)比較困難。二、說(shuō)教法：為了讓學(xué)生加深對(duì)本節(jié)內(nèi)容的理解，在教學(xué)中我采用講述、推理、探究，討論等方法進(jìn)行教學(xué)．最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。充分體現(xiàn)“教師主導(dǎo)，學(xué)生主體”的教學(xué)原則。三、說(shuō)學(xué)法：為體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，我引導(dǎo)學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，在討論中突破難點(diǎn)。本節(jié)課主要采用了歸納法；閱讀法；聯(lián)想法；推理法等。通過(guò)設(shè)疑，啟發(fā)學(xué)生思考；通過(guò)練習(xí)強(qiáng)化有意注意，根據(jù)練習(xí)情況及時(shí)評(píng)價(jià)鼓勵(lì)學(xué)生，重在讓學(xué)生弄清楚建立物理概念的過(guò)程，而不是死記硬背一個(gè)結(jié)論。四、教學(xué)程序：（一）復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容，導(dǎo)入新課要點(diǎn)：串、并聯(lián)電路的規(guī)律和歐姆定律及綜合運(yùn)用。1．通過(guò)前面的學(xué)習(xí)，可知導(dǎo)體內(nèi)自由電荷在電場(chǎng)力作用下發(fā)生定向移動(dòng)，電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷做功嗎？（做功，而且做正功）2．電場(chǎng)力做功將引起能量的轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為其他形式能，舉出一些大家熟悉的例子：電能→機(jī)械能，如電動(dòng)車。電能→內(nèi)能，如電熱器。電能→化學(xué)能，如電解槽。本節(jié)課將重點(diǎn)研究電路中的能量問(wèn)題。（二）新課講解第五節(jié) 焦耳定律 1．電功和電功率（1）電功定義：電路中電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的電荷所做的功，簡(jiǎn)稱電功，通常也說(shuō)成是電流的功。用W表示。實(shí)質(zhì)：是能量守恒定律在電路中的體現(xiàn)。即電流做功的過(guò)程就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過(guò)程，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量守恒，即有多少電能減少，就有多少其他形式的能增加?！咀⒁狻抗κ悄芰哭D(zhuǎn)化的量度，電流做了多少功，就有多少電能減少而轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即電功等于電路中電能的減少，這是電路中能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)鍵。在第一章里我們學(xué)過(guò)電場(chǎng)力對(duì)電荷的功，若電荷q在電場(chǎng)力作用下從A搬至B，AB兩點(diǎn)間電勢(shì)差為UAB，則電場(chǎng)力做功W=qUAB。對(duì)于一段導(dǎo)體而言，兩端電勢(shì)差為U，把電荷q從一端搬至另一端，電場(chǎng)力的功W=qU，在導(dǎo)體中形成電流，且q=It，（在時(shí)間間隔t內(nèi)搬運(yùn)的電量為q，則通過(guò)導(dǎo)體截面電量為q，I=q/t），所以W=qU=IUt。這就是電路中電場(chǎng)力做功即電功的表達(dá)式。W = Iut 【說(shuō)明】：①表達(dá)式的物理意義：電流在一段電路上的功，跟這段電路兩端電壓、電路中電流強(qiáng)度和通電時(shí)間成正比。②適用條件：I、U不隨時(shí)間變化——恒定電流。③單位：焦耳（J）1J=1VAs（2）電功率①定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功②表達(dá)式：P=W/t=UI（對(duì)任何電路都適用）③單位：為瓦特（W）。1W=1J/s④額定功率和實(shí)際功率額定功率：用電器正常工作時(shí)所需電壓叫額定電壓，在這個(gè)電壓下消耗的功率稱額定功率。實(shí)際功率：用電器在實(shí)際電壓下的功率。實(shí)際功率P實(shí)=IU，U、I分別為用電器兩端實(shí)際電壓和通過(guò)用電器的實(shí)際電流。這里應(yīng)強(qiáng)調(diào)說(shuō)明：推導(dǎo)過(guò)程中沒(méi)用到任何特殊電路或用電器的性質(zhì)，電功和電功率的表達(dá)式對(duì)任何電壓、電流不隨時(shí)間變化的電路都適用。再者，這里W=IUt是電場(chǎng)力做功，是消耗的總電能，也是電能所轉(zhuǎn)化的其他形式能量的總和。電流在通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。這就是電流的熱效應(yīng)，描述它的定量規(guī)律是焦耳定律。2學(xué)生一般認(rèn)為，W=IUt，又由歐姆定律，U=IR，所以得出W=IRt，電流做這么多2功，放出熱量Q=W=IRt。這里有一個(gè)錯(cuò)誤，可讓學(xué)生思考并找出來(lái)。錯(cuò)在Q=W，何以見(jiàn)得電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能增量？有無(wú)可能同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式能？英國(guó)物理學(xué)家焦耳，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)研究后提出焦耳定律。2．焦耳定律——電流熱效應(yīng)（1）焦耳定律內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間成正比。2表達(dá)式： Q=IRt ③【說(shuō)明】：對(duì)純電阻電路（只含白熾燈、電爐等電熱器的電路）中電流做功完全用于產(chǎn)生熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故電功W等于電熱Q；這時(shí)W= Q=UIt=IRt2（2）熱功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量。即P=Q/t=IR ④ 【注意】②和④都是電流的功率的表達(dá)式，但物理意義不同。②對(duì)所有的電路都適用，而④式只適用于純電阻電路，對(duì)非純電阻電路（含有電動(dòng)機(jī)、電解槽的電路）不適用。關(guān)于非純電阻電路中的能量轉(zhuǎn)化，電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外，還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化2學(xué)能等。這
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