18．4焦耳定律
教学目标：
（一）知识与技能
1、知道电流的热效应；

2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
（二）过程与方法：

知道科学研究中常用的等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用。
（三）情感、态度与价值观
通过对焦耳生平的介绍，
培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心。
教学重点：
电流的热效应跟电阻大小的关系
教学难点：
实验操作过程
教学过程：
一、情境导入：[来源:Z。xx。k.Com]
电脑使用一段时间后，用手触摸主机有什么感觉？为什么？为什么电脑后面有一些小孔，而且有时能听到风扇转
动的声音？
二、课堂探究：
知识点一：电流的热效应
1.电热水器、电饭锅、电熨斗、电饼铛这些用电器有什么共同特点？
2．自主学习电流的热效应
3电流的热效应：
。
4．生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的？
知识点二：焦耳定律
1．电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？家庭电路中使用功率过大的用电
器可能引起火灾，这又是为什么？
2．猜想：电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？找出支持你猜想的理由。
我
们实验研究时就要采取 。
实验探究：
①观看演示99页演示实验，通过看到的现象你能得到什么结论？实验
时怎样来反映电流产生的热的多少？
②观看演示100页演示实验，通过看到的现象你能得到什么结论？
③电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？
3.总结：（1）英国物理学家焦耳做了大量实验表明：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
公式为：Q=I2Rt
（2）单
位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
（3）公式推导:电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=Pt=UIt=I2Rt。[来源:学科网ZXXK]
（4）焦耳定律Q = I 2Rt适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路（纯电阻电路）也可用Q=W=UIt=Pt=U2/R t来计算热量.[来源:学科网]
非纯电阻电路：W＞Q
4.练一练：
你能解释第1步中提出的问题吗？
电流通过电
风扇做功时， 能转化 为能和 能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定 3.6×106J
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？
（4）额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
知识点三：电热的利用与防治止

1.学生列举生活中利用电热的例子
2．学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。[来源:学科网ZXXK]
三、课堂总结
电流的热效应 焦耳定律 电热的利用与防止
四、达标练习
1．标有“220V
40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是 J，通过电热器的电流是 A，产生的热量是 J。
2．下列电器中，不属于电热器的是 （ ）
A．电饭锅 B.电熨斗C.电风扇 D.电烤炉
3．家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（ ）
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小C.电炉丝两端
电压比连接导线两端电压小D.电炉丝的电阻比两节导线的电阻大
4．下列情况中防止电热危害的是（ ）
A.电视机背后有散热窗B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器D.大型爆破工程用电热引发炸药[来源:学*科*网Z*X*X*K]
5．某导体的电阻是2欧姆通过2A的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？
6．一只额定
功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？
7．小宇同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡
着一段金属丝，铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。①闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是 。
②一段时间后，可观察到A瓶中温度计的示数 （填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量 。
五、课堂反思