焦耳定律（通用10篇）
教学目标
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
2、 三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（2）
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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.
可以用下面的公式
表示： Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.
解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt，
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.
2. 制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.
图1
3.实验步骤
（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.
（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.
高中物理课堂教学教案
2.5焦耳定律
年 月 日
课 题
§2.5焦耳定律 课 型 新授课
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。 教学重点、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。 教 学 方 法 等效法、类比法、比较法、实验法 教 学 手 段 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 教学活动 （一）引入新课 教师：用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况。学生：（1）电灯把电能转化成内能和光能；（2）电炉把电能转化成内能；（3）电动机把电能转化成机械能；（4）电解槽把电能转化成化学能。教师：用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程。电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识。 （二）进行新课 1、电功和电功率 教师：请同学们思考下列问题（1）电场力的功的定义式是什么? （2）电流的定义式是什么? 学生：（1）电场力的功的定义式w=qu （2）电流的定义式i= 教师：投影教材图2.5-1（如图所示）如图所示，一段电路两端的电压为u，由于这段电路两端有电势差，电路中就有电场存在，电路中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，形成电流i，在时间t内通过这段电路上任一横截面的电荷量q是多少? 学生：在时间t内，通过这段电路上任一横截面的电荷量q=it。教师：这相当于在时间t内将这些电荷q由这段电路的一端移到另一端。在这个过程中，电场力做了多少功？学生：在这一过程中，电场力做的功w=qu=iut 教师：在这段电路中电场力所做的功，也就是通常所说的电流所做的功，简称电功。电功：（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=uit 教师：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。教师：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. 教师：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=1000 w×3600 s=3.6×106 j 说明：使用电功的定义式计算时，要注意电压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。教师：在相同的时间里，电流通过不同用电器所做的功一般不同。例如，在相同时间里，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，但做功不一定多；电流做功慢，但做功不一定少。教师：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？学生分组讨论。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，若u是某一时刻的电压，i是这一时刻的电流，则p=iu就是该时刻的瞬时功率。教师：为什么课本没提这一点呢？学生讨论，教师启发、引导：这一章我们研究的是恒定电流，用电器的构造一定，通过的电流为恒定电流，则用电器两端的电压必是定值，所以u和i的乘积p不随时间变化，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 教师：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 教师指出：这个关系最初是物理学家焦耳用实验得到的，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）［演示实验］研究电功率与热功率的区别和联系。（投影）实验电路图和实验内容： 取一个玩具小电机，其内阻r=1.0 ω，把它接在如图所示的电路中。（1）先夹住电动机轴，闭合电键，电机不转。调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为0.50 v，记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。（2）再松开夹子，使小电机转动，调整滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.0 v（此电压为小电机的额定电压），记下电流表的示数，算出小电机消耗的电功率和热功率，并加以比较。［实验结果］（1）电机不转时，u=0.50 v，i=0.50 a，
p电=ui=0.50×0.50 w=0.25 w
p热=i2r=0.502×1.0 w=0.25 w
p电=p热 （2）电机转动时，u=2.0 v，i=0.40 a，
p电=ui=2.0×0.40 w=0.80 w
p热=i2r=0.402×1.0 w=0.16 w
p电＞p热 学生：分组讨论上述实验结果，总结电功率与热功率的区别和联系。师生共同活动：总结：（1）电功率与热功率的区别电功率是指输入某段电路的全部功率或在这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压u和通过的电流i的乘积。热功率是在某段电路上因发热而消耗的功率，决定于通过这段电路的电流的平方i2和电阻r的乘积。（2）电功率与热功率的联系若在电路中只有电阻元件时，电功率与热功率数值相等。即p热=p电 教师指出：上述实验中，电机不转时，小电机就相当于纯电阻。若电路中有电动机或电解槽时，电路消耗的电功率绝大部分转化为机械能或化学能，只有一少部分转化为内能，这时电功率大于热功率，即p电＞p热。教师指出：上述实验中，电机转动时，电机消耗的电功率，其中有一部分转化为机械能，有一部分转化为内能，故p电＞p热。（投影）教材56页
教师引导学生完成对例题的分析、求解。 （三）课堂总结、点评 教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。 点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。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。（法一）由 得灯泡的电阻 ω＝1210ω ∴电压为110v时， w=10 w 电压为440v时，超过灯炮的额定电压一倍，故灯泡烧坏，p=0. （法二）由 。可知r一定时，p∝u2， ∴当u=110v= ，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，p、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? 解析：电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻： 电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为 p入=i1u1＝0.8×2w＝1.6 w 电动机的机械功率 p机=p入-i12r=1.6-0.82×1 w=0.96w 说明：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。①电热q=i2rt。②电动机消耗的电能也就是电流的功w=iut。③由能量守恒得w=q+e，e为其他形式的能，这里是机械能；④对电动机来说，输入的功率p入=iu；发热的功率p热=i2r；输出的功率，即机械功率p机=p入-p热=ui-i2r。【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3.6×107 kw。1980年8月，在浙江江厦建成第一座潮汐电站，装机量为3×103 kw，平均年发电量为1.7×107 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3×103 kw，年发电量为1.07×107 kw·h，由公式w=pt可算出每天满负荷工作的时间为 s=9.8 h （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 j 因为 所以每次涨潮的平均流量为 m3/次说明：本题涉及到潮汐这种自然现象，涨潮和落潮时均有水流的机械能转化为电能。【例4】如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6ω，r=10ω，u=160 v，电压表的读数为110 v，求（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h所产生的热量是多少？解析：（1）设电动机两端的电压为u1，电阻r两端的电压为u2，则
u1=110 v，u2=u-u1=（160-110）v=50 v 通过电动机的电流为i，则i= = a=5 a （2）输入到电功机的电功率p电，p电=u1i=110×5 w=550 w （3）在电动机中发热的功率p热，p热=i2r=52×0.6 w=15 w （4）电动机工作1 h所产生的热量q，q=i2rt=52×0.6×3600 j=54000 j 说明：电动机是非线性元件，欧姆定律对电动机不适用了，所以计算通过电动机的电流时，不能用电动机两端的电压除以电动机的内阻。通过计算发现，电动机消耗的电功率远大于电动机的热功率。
学 生 活 动
作 业 书面完成p57“问题与练习”第4、5题；思考并回答其他小题。
板 书 设 计 教 学 后 记
教学目标
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
2、 三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（2）
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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.
可以用下面的公式
表示： Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.
解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt，
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.
2. 制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.
图1
3.实验步骤
（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.
（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.
教学目标
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
2、 三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（2）
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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.
可以用下面的公式
表示： Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.
解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt，
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.
2. 制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.
图1
3.实验步骤
（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.
（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.
教学目标
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
2、 三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（2）
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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.
可以用下面的公式
表示： Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.
解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt，
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.
2. 制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.
图1
3.实验步骤
（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.
（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.
教学目标
知识目标
1.知道电流的热效应.
2.理解的内容、公式、单位及其运用.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
2、 三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（2）
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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.
可以用下面的公式
表示： Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.
解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出Q=I2Rt，
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.
2. 制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.
图1
3.实验步骤
（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.
（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.
(一)教学目的
1.知道电流的热效应。
2.在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
(二)教具
如图的实验装置一套(比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表)。
(三)教学过程
1.引入新课问:(
l)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?(
2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?学生回答:发烫。是电流的热效应。
再通过课本本节开始的“?”和图1,引入新课。
2.进行新课:
①介绍如图1的实验装置,告诉学生ra>rb,rb=rc,通电后,ia=ib,ib<ic(从电流表的示数可知道i的数值)。
②问:该实验的目的是什么?(研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关)
③问:该实验的原理是什么?观察什么?向学生讲述:当电流通过电阻丝a、b、c时,电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀,瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验,记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况:hc>ha>hb。
⑤分析:
问:比较a、b两瓶,什么相同?(i、t相同),什么不同?(r不同,ra>rb;玻璃管中煤油上升的高度不同,ha>hb)说明什么?
引导学生回答:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。
问:比较b、c两瓶,同上问(略)。
引导学生回答:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多,教师指出;进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
问:上述实验中,若通电时间越长,瓶中煤油上升得将会怎样?(学生答;越高)引导学生回答:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。(2)师生共同归纳,教师指出,英国物理学家焦耳通过大量的实验,总结出焦耳定律。
①内容:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
②公式:q梍i2rt。③单位:
i一安,r一欧,t一秒,q一焦。注意:焦耳定律是实验定律,在此可向学生讲一些焦耳的故事,以激发学生勤奋学习,不怕困难,勇于攀登的精神。
(
3)根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即
q梍w,又∵w=uit
,根据欧姆定律u=ir
,∴q=w=uit=i
2rt
开(4)指出:焦耳定律适用于任何用电器的热量计算,对只存在电
(5)例题:
例2:某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时,l分钟产生的热量是多少焦?
例3:一只“220v45w”的电烙铁,在额定电压下使用,每分钟产生的热量是多少?你能用几种方法解此题?
(6)讨论:(先由学生说,然后在教师的引导下进行归纳)
①课文前面“?”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。
分析:因为电线和灯串联,通过它们的电流是一样大,又因为灯的电阻比电线的大得多,所以根据焦耳定律q=i2rt可知,在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此,灯泡热量发光,而电线却感觉不到热。
②课文前面“?”中的和电炉相连的电线为什么显着发热?
分析:照明电路的电压是一定的,由p=ui可知,电路中接入大功率电炉时,通过的电流大,在电线的电阻相同的情况下,跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律q=i2rt可知,在相同的时间内,电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显着发热,有可能烧坏它的绝缘皮,甚至引起火灾。
③讨论课本本节中的“想想议议”,让学生自己说。
讨论小结:应用公式解释判断问题时,必须注意条件。
3.小结:略。
(四)说明
1.研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后,让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况(在课前就把实验电路连接好),这样,可以把更多的时间花在分析实验,引出焦耳定律及运用焦耳定律上。
2.q=w只对纯电阻电路(如灯泡、电炉等)适用,对非纯电阻电路(如含电动机的电路)不适用,这一点要向学生交待清楚。
注:本教案依据的教材是人教社初中物理第二册九章。
（一）教学目的
1.知道电流的热效应。
2.在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
（二）教具
如图的实验装置一套（比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表）。
（三）教学过程
1.引入新课问：（
l）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（
2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫。是电流的热效应。
再通过课本本节开始的“？”和图1，引入新课。
2.进行新课：
①介绍如图1的实验装置，告诉学生RA＞RB，RB=RC，通电后，IA=IB，IB＜IC（从电流表的示数可知道I的数值）。
②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关）
③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hC>hA>hB。
⑤分析：
问：比较A、B两瓶，什么相同？（I、t相同），什么不同？（R不同，RA＞RB；玻璃管中煤油上升的高度不同，hA＞hB）说明什么？
引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
问：比较B、C两瓶，同上问（略）。
引导学生回答：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，教师指出；进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
问：上述实验中，若通电时间越长，瓶中煤油上升得将会怎样？（学生答；越高）引导学生回答：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。（2）师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。
①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
②公式：Q梍I2Rt。③单位：
I一安，R一欧，t一秒，Q一焦。注意：焦耳定律是实验定律，在此可向学生讲一些焦耳的故事，以激发学生勤奋学习，不怕困难，勇于攀登的精神。
（
3）根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即
Q梍W，又∵W=UIt
，根据欧姆定律U=IR
，∴Q=W=UIt=I
2Rt
開（4）指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电
（5）例题：
例2：某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时，l分钟产生的热量是多少焦？
例3：一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？
（6）讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳）
①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。
分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。
②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？
分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。
③讨论课本本节中的“想想议议”，让学生自己说。
讨论小结：应用公式解释判断问题时，必须注意条件。
3.小结：略。
（四）说明
1.研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况（在课前就把实验电路连接好），这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。
2.Q=W只对纯电阻电路（如灯泡、电炉等）适用，对非纯电阻电路（如含电动机的电路）不适用，这一点要向学生交待清楚。
注：本教案依据的教材是人教社初中物理第二册九章
教学目标
知识目标
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.
能力目标
知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.
情感目标
通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念.
教学建议
教材分析
教材从实验出发定性研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.
做好实验是本节课的关键.
教法建议
本节课题主题突出，就是研究电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.
对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.
教学设计方案
提问：
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
学生回答：发烫.是电流的热效应.
引入新课
(1)演示实验：
1、 介绍如图9-7的实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.
2、 三种情况：
第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.
第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二交煤油上升的高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.
第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（2）焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定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.
焦耳定律可以用下面的公式
表示： Q=I2Rt
公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.
解： I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J
在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W. W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt，
(3)总结
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.
探究活动
【课题】“焦耳定律”的演示
【组织形式】学生分组或教师演示
【活动方式】
1.提出问题
2.实验观察
3.讨论分析
【实验方案示例】
1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.
2. 制作方法
把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上，如图1所示.
图1
3.实验步骤
（1）用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈（电阻大）上的火柴杆比匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.
（2）经过较长时间后，匝数少的线圈（电阻小）上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.
（3）用四节电池（增大电源电压）重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.
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（一）教学目的
1.知道电流的热效应。
2.在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
（二）教具
如图的实验装置一套（比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表）。
（三）教学过程
1.引入新课问：（
l）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（
2）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫。是电流的热效应。
再通过课本本节开始的“？”和图1，引入新课。
2.进行新课：
①介绍如图1的实验装置，告诉学生RA＞RB，RB=RC，通电后，IA=IB，IB＜IC（从电流表的示数可知道I的数值）。
②问：该实验的目的是什么？（研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关）
③问：该实验的原理是什么？观察什么？向学生讲述：当电流通过电阻丝A、B、C时，电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验，记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况：hC>hA>hB。
⑤分析：
问：比较A、B两瓶，什么相同？（I、t相同），什么不同？（R不同，RA＞RB；玻璃管中煤油上升的高度不同，hA＞hB）说明什么？
引导学生回答：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
问：比较B、C两瓶，同上问（略）。
引导学生回答：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，教师指出；进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
问：上述实验中，若通电时间越长，瓶中煤油上升得将会怎样？（学生答；越高）引导学生回答：在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。（2）师生共同归纳，教师指出，英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。
①内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
②公式：Q梍I2Rt。③单位：
I一安，R一欧，t一秒，Q一焦。注意：焦耳定律是实验定律，在此可向学生讲一些焦耳的故事，以激发学生勤奋学习，不怕困难，勇于攀登的精神。
（
3）根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。若电流做的功全部用来产生热量即
Q梍W，又∵W=UIt
，根据欧姆定律U=IR
，∴Q=W=UIt=I
2Rt
開（4）指出：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电
（5）例题：
例2：某导体的电阻是2欧。当1安的电流通过时，l分钟产生的热量是多少焦？
例3：一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？
（6）讨论：（先由学生说，然后在教师的引导下进行归纳）
①课文前面“？”中的为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”。
分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。
②课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？
分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。
③讨论课本本节中的“想想议议”，让学生自己说。
讨论小结：应用公式解释判断问题时，必须注意条件。
3.小结：略。
（四）说明
1.研究焦耳定律的实验是把课本上的1、2两次实验同时进行。闭合开关后，让学生同时观察三个瓶里玻璃管中煤油液面升高的情况（在课前就把实验电路连接好），这样，可以把更多的时间花在分析实验，引出焦耳定律及运用焦耳定律上。
2.Q=W只对纯电阻电路（如灯泡、电炉等）适用，对非纯电阻电路（如含电动机的电路）不适用，这一点要向学生交待清楚。
注：本教案依据的教材是人教社初中物理第二册九章
