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高二物理焦耳定律教案:焦耳定律教案
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表达。下面我为你整理了高二物理焦耳定律教案，盼望对你有协助。
物理焦耳定律教案
一、教材分析
老师：电功的定义式用语言如何表述?
学生：电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U，电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。
老师：请同学们说出电功的单位有哪些?
学生：(1)在国际单位制中，电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J.
(2)电功的常用单位有：千瓦时，俗称度，符号是kW•h.
老师：1 kW•h的物理意义是什么?1 kW•h等于多少焦?
学生：1 kW•h表示功率为1 kW的用电器正常工作1 h所消耗的电能。
1 kW•h=1010 Wx3600 s= J
说明：运用电功的定义式计算时，要留意电压U的单位用V，电流I的单位用A，通电时间t的单位用s，求出的电功W的单位就是J。
老师：在一样的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在一样时间里，
电流通过电力机车的电动机所做的功要显著大于通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，为了描述电流做功的快慢，引入电功率的概念。
(1)定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率。用P表示电功率。
(2)定义式：P= =IU
(3)单位：瓦(W)、千瓦(kW)
[说明]电流做功的快慢与电流做功的多少不同。电流做功快，但做功不必须多;电流做功慢，但做功不必须少。
老师：在力学中我们讲功率时有平均功率和瞬时功率之分，电功率有无平均功率和瞬时功率之分呢?
学生分组探讨。
师生共同总结：
(1)利用P= 计算出的功率是时间t内的平均功率。
(2)利用P=IU计算时，假设U是某一时刻的电压，I是这一时刻的电流，那么P=IU就是该时刻的瞬时功率。
老师：为什么课本没提这一点呢?
学生探讨，老师启发、引导：
这一章我们探究的是恒定电流，用电器的构造必须，通过的电流为恒定电流，那么用电器两端的电压必是定值，所以U和I的乘积P不随时间改变，也就是说瞬时功率与平均功率总是相等的，故没有必要分什么平均功率和瞬时功率了。
[说明]利用电功率的公式P=IU计算时，电压U的单位用V，电流I的单位用A，电功率P的单位就是W。
2、焦耳定律
老师：电流做功，消耗的是电能。电能转化为什么形式的能与电路中的电学元件有关。在纯电阻元件中电能完全转化成内能，于是导体发热。
设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为R，通过的电流为I，试计算在时间t内电流通过此电阻产生的热量Q。
学生：求解产生的热量Q。
解：据欧姆定律加在电阻元件两端的电压U=IR
在时间t内电场力对电阻元件所做的功为W=IUt=I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功W等于电热Q。
产生的热量为Q=I2Rt
老师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用试验得到的，叫焦耳定律，同学们在初中已经学过了。
学生活动：总结热功率的定义、定义式及单位。
热功率：
(1)定义：单位时间内发热的功率叫做热功率。
(2)定义式：P热= =I2R
(3)单位：瓦(W)
[演示试验]探究电功率与热功率的区分和联系。
(投影)试验电路图和试验内容：
取一个玩具小电机，其内阻R= Ω，把它接在如下图的电路中。