人教版高中物理选修焦耳定律

高中物理选修1-1公式总结（人教版）
库仑定律：F=kQ1Q2/r2（Q是点电荷的电荷量，r是间距）
电场强度：E=F/q（F是所受静电力，q是电荷量）单位：牛每库（N/C）
点电荷的电场强度：E=kQ/r2（Q是电荷量）
电流：I=Q/t（Q是电荷量）
焦耳定律：Q=I2Rt（Q是热量，R是电阻，t是通电时间）
P=Q/t=I2R
安培定则：右手四指顺电流方向握住磁线管，拇指所指方向即为磁感线方向
安培力：F=BIL（B是磁感应强度，L是导线长度）
左手定则：磁感线穿过手心，四指指向电流方向，拇指为安培力受力方向
洛伦兹力：左手定则
电磁感应的电动势：E=△φ/△t=BLv（φ是磁通量，v是导线的运动速度）
精心整理。

5．焦耳定律三维目标知识与技能1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义，了解实际功率和额定功率；2．了解电功和电热的关系，了解公式Q＝I2Rt、P＝I2R、Q＝2U tR、P＝2UR的适应条件；3．知道电功率和热功率的区别和联系。

知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热；4．能运用能量转化与守恒的观点解决简单的含电动机的非纯电阻电路问题。

过程与方法1．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；2．通过有关实例，让学生理解电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

情感态度与价值观1．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；2．通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。

教学重点1．电功、电功率、焦耳定律、电热功率的概念、公式；2．区别并掌握电功和电热的计算。

教学难点主要在学生对电路中的能量转化关系缺乏感性认识，接受起来比较困难。

教学方法等效法、类比法、比较法、实验法。

教学手段灯泡、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。

教学过程［新课导入］（1）通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？（做功，而且做正功）（2）电场力做功将引起能量的转化，电能转化为其他形式能，举出一些大家熟悉的例子？（电灯把电能转化成内能和光能；电炉把电能转化成内能；电动机把电能转化成机械能；电解槽把电能转化成化学能。

）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，重点研究电路中的能量问题。

［新课教学］一、电功和电功率1．电功我们知道，功是能量转化的量度，电能转化为其它形式能的过程就是电流做功的过程，电流做功的多少等于电能转化为其它形式能的数量。

所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做功。

焦耳定律知识集结知识元焦耳定律知识讲解电功、电功率、效率1．电功的计算及单位（1）定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积。

（2）公式：W=qU=UIt.（3）单位：在国际单位制中功的单位是焦耳，符号为J，常用的单位还有：千瓦时（KW·h），也称“度”，1KW·h=3.6×106J.2．电功计算公式所适用的电路（1）电功W=UIt适用于任何电路。

（2）在纯电阻电路中，由于，所以.3．电功率定义、公式及单位（1）定义：单位时间内电流所做的功，等于这段电路两端的电压U与通过这段导体的电流I的乘积。

（2）公式：.（3）单位是瓦特，符号为W（国际单位制），常用的还有千瓦（kW），1kW=1000W.4．电功率计算公式所适用的电路（1）电功率P=UI适用于任何电路。

（2）在纯电阻电路中，焦耳定律1．焦耳定律：（1）1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。

Q=I2Rt.焦耳定律是一个实验定律。

它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。

（2）热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．.（3）电功率与热功率对纯电阻电路，电功率等于热功率即：UI=I2R.此时，可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．即：UI>I2R.此时，可得U>IR,所以，对非纯电阻电路欧姆定律不成立.2．电热（1）电热：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。

（2）内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。

（3）公式：Q=I2Rt.（4）适用对象凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。

焦耳定律是高二物理人教版选修3-1第二章第五节的内容，是电学中重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中的地位举足轻重。

在初中电学中，学生已经接触了影响电热的因素，这为过渡到本节起到了铺垫作用，本节内容是从电功、电功率，热功、热功率和焦耳定律出发，从电场力做功和能量转化这个更高的视角来理解焦耳定律，本节知识紧密联系生活实际，如利用电流热效应制造家用电器，如电烙铁，电烤箱等。

短路时，电源释放的能量全部在内电路中转化成为内能，可能造成电源损坏甚至引起火灾，所以，这不仅是物理知识的传授，更是体现了“物理来源于生活，应用于生活”的本质。

人教版选修3《焦耳定律》说课稿一、教学背景人教版选修3《焦耳定律》是高中物理课程中的一部分，主要介绍了焦耳定律的概念、公式及应用。

通过学习本节内容，学生将深入了解热量与功的关系，并学会运用焦耳定律进行实际问题的求解。

二、教学目标1.知识目标：•了解焦耳定律的基本概念；•掌握焦耳定律的公式和计算方法；•理解焦耳定律在实际问题中的应用。

2.能力目标：•运用焦耳定律解决实际问题；•培养学生的实验观察能力。

3.情感目标：•培养学生的观察力和分析问题的能力；•培养学生的合作意识和团队合作精神。

三、教学重点和难点1.教学重点：•理解焦耳定律的概念和公式；•掌握焦耳定律的应用方法。

2.教学难点：•运用焦耳定律解决实际问题；•提高学生的实验观察能力。

四、教学过程1. 导入新知识为了激发学生的兴趣，我将在导入环节引入一个生活实例。

火锅中的电磁炉：同学们是否注意到，在烹调食物的过程中，电磁炉会放出大量的热量。

那么，这些热量是从哪里来的呢？我们是否可以用物理知识解释这一现象呢？通过与学生的互动交流，激发学生对焦耳定律的兴趣。

2. 焦耳定律的定义在导入环节的基础上，我将引入焦耳定律的定义。

焦耳定律是热力学的基本定律之一，它描述了电阻中电流通过时，电能转化为热能的关系。

简单来说，当电流通过一个电阻时，电能会转化为热能，并产生热量。

3. 焦耳定律的公式及计算方法在理解焦耳定律的基本概念后，我将引入焦耳定律的公式及计算方法。

根据焦耳定律，当电流I通过电阻R时，电阻内部会产生热量Q，且热量与电流强度和电阻的关系可以用公式Q = I^2 * R * t来表示。

其中，I为电流强度，R为电阻的电阻值，t为通过电阻的时间。

计算示例：假设一个电热水壶的电阻为20欧姆，电流通过电阻的时间为10秒，请计算电热水壶在这段时间内产生的热量。

解答步骤： 1. 根据公式，将电流强度I设为2安培。

2. 将电阻R设为20欧姆。

3. 将通过电阻的时间t设为10秒。

焦耳定律学案【教学目标】1．理解电功、电功率的概念，公式的物理意义。

了解实际功率和额定功率。

2．了解电功和电热的关系。

了解公式Q=I2Rt（P=I2R）、Q=U2t/R（P=U2/R）的适应条件。

3．知道非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系，电功大于电热。

重点：区别并掌握电功和电热的计算。

难点：区别电功和电热【自主预习】1.能量转化电炉通电时，能转化为能；电动机通电时，能转化为能；蓄电池充电时，能转化为能；电能转化成其他形式能的过程就是的过程，电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。

2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动，结果电荷的电势能，其他形式的能。

电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。

计算式为W= 。

3.电功率电流做的功叫电功率。

用表示电功率，表达式为P= 。

电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。

4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。

这个关系最初是由实验得到的。

5.表达式Q= 。

6.热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P= 。

7.电功与热量的关系①纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：非纯电阻电路：②电功与热量：在纯电阻电路中：在非纯电阻电路中：【典型例题】一、基本概念的理解【例1】3．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是( )．．A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtB．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2RtC．在纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝I2RtD．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可用公式Q＝IUt【例2】一根电阻丝，通过2 C的电荷量所消耗的电能是8 J．若在相同的时间内通过4 C的电荷量，该电阻丝上所加电压和消耗的电能分别是( )A．4 V,16 J B．8 V,16 JC ．4 V,32 JD ．8 V,32 J二、电功和电热的区别【例3】 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0.3 V ，电流为0.3 A ．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4】、某一用直流电动机提升重物的装置如图1所示，重物质量m=50kg ，电源提供恒定电压U=110V ，不计各处摩擦，当电动机以v=0.90m ／s 的恒定速度向上提升重物时，电路中电流强度I=5A 。

选修3-1第二章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。

（三）合作探究、精讲点播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=qUq（2）电流的定义式I=t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。