第一篇：第四节焦耳定理学案设计
《焦耳定理》教案设计
谢永胜
2010年秋季学期
【学习目标】
1．探讨“验证焦耳定理”实验的思想方式；确认电压形成的热量与导体的内阻、通过导体的电压及通电时间的关系。
2．复述焦耳定理的内容，写出焦耳定理的公式及热量的国际单位。3．解释Q＝W创立的条件。
4．应用Q＝I2Rt和I＝等公式进行有关估算。
【主体知识归纳】
1．焦耳定理的内容是：电压通过导体形成的热量跟电压的二次方成反比，跟导体的内阻成反比，跟通电时间成反比。2．焦耳定理公式：Q＝I2R。
3．电压通过导体时，假若电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他方式的能量，也就是电压所做的功W全部拿来形成热量Q，这么，电压形成的热量就等于电压所做的功，即Q＝W。
【基础知识精讲】
1．“验证焦耳定理”实验的思想方式
在这个实验中，再度运用了控制变量的方式，请阅读实验内容，思索下述问题：（1）通过观察比较哪些现象来说明电压通过导体形成热量的多少?（2）在第一次实验中，为了定性研究电压形成的热量与内阻的关系，应控制什么条件？如何控制？（3）在第二次实验中，为了定性研究电压形成的热量与电压硬度的关系，应控制什么条件？如何控制？
（4）在第三次实验中，为了定性研究电压形成的热量与时间的关系，应控制什么条件？如何控制？
（5）通过实验，可以得出哪些推论？2．如何理解和应用焦耳定理?焦耳定理Q＝I2Rt是一个实验定理，是焦耳在大量实验的基础上总结得出的，定量地表示了电能转化为内能的规律。
焦耳定理中“电流通过导体形成的热量跟电压的二次方成反比”，这句话你是怎么理解的?应用焦耳定理解决问题时，公式中的各化学量必须对应于同一段电路或同一个导体。假如电路中存在多段电路或多个导体，必须注意它们各自的对应关系，不可“错位”。
例1
电炉丝坏了，除去四分之一后接在原先的电源上使用时，在相等时间内形成的热量与原先形成的热量之比为A．3∶4
B．4∶3
C．4∶1
D．1∶4解析：本题中，因为内阻变化而使电路发生了变化，应看清什么化学量变化，什么化学量不变，全面进行剖析．
例2某电热水器内有R１、Ｒ２两根电热丝，在电流不变的情况下焦耳定律实验图片，单独接通Ｒ１或
Ｒ２，冷水器中的水须要15min或20min将沸腾．问：（1）若将Ｒ１、Ｒ２串联使用，这种水多少时间才会沸腾?（2）若将Ｒ１、Ｒ２并联使用，这种水多少时间才会沸腾?解析：因为电源电流U不变，两根电热丝单独使用放出的热量分别为：
即Ｒ２＝２Ｒ１当Ｒ１与Ｒ２串联时
Ｒ串＝Ｒ１＋Ｒ２＝Ｒ１＋２Ｒ１＝３Ｒ１且Q串＝Q１
即ｔ串＝ｔ１
ｔ串＝·ｔ１＝×１５min＝45min
ｔ并＝ｔ１＝ｔ１＝×１５min＝１０min．
方式指导：不论是一根电热丝通电，还是两根电热丝（串联或并联）通电，它们对电热水器中的水供给的热量是相同的．这是解答本题的关键．并且，因为电源电流不变，选择Q＝ｔ剖析问题较为便捷。
【同步达纲练习】
1．公式Q＝W创立的条件是。
2．在研究焦耳定理的实验中，观察比较图9－19中的实验现象（R甲＞R乙），可知电压形成的热量跟有关；观察比较图9－20中的实验现象（I2＞I1），可知电压形成的热量跟有关。
图9－19
图9－20
3．在研究焦耳定理的实验中，为何将甲、乙两内阻串联在电路中？滑动变阻器在该实验中起哪些作用？
4．通过某内阻的电压为I时，在时间t内放出的热量为Q；假如要在的时间内放出2Q的热量，通过该内阻的电压应为．
5．在“验证焦耳定理”的实验中，为了比较电压通过两根不同阻值丝放出热量的多少，必须同时保持A．通电时间相等和电压相等B．内阻相等和电压相等
C．内阻相等和通电时间相等
D．内阻相等、电流相等、通电时间相等
6．用两根电热丝（R甲＞R乙）煮饭，若电源电流不变，在其他条件相同的情况下，下边哪种方式可使温度下降得最快
A．只使用甲
B．只使用乙
C．两根串联
D．两根并联
7．将一段内阻丝通电后，10min可将一壶水烧开，现将这段内阻丝对折后将两端接在同一个电源上，将同样一壶水烧开的时间
A．仍为10min
B．大于10min
C．小于10min
D．难以判定
8．如图9－21所示，a、b、c、d是四个装有气温相同、质量相同的水的相同容器，每位容器中倒入由相同材料、相同粗细的内阻丝烧成的发热线圈，每位线圈的宽度如图所示，假如同时通电，经过一段时间后，则温度最高的是
图9－21
A．容器a
B．容器b
C．容器c
D．容器d9．两条内阻丝的阻值之比R1∶R2＝3∶2，通过它们的电压硬度之比为I1∶I2＝2∶1，在相同时间内它们形成的热量之比是A．3∶1
B．2∶3C．3∶2
D．６∶110．有一种叫“热得快”的电加热器，拿来烧沸水．当把它接在220V的电源上时，要求在20min内能形成4.84×105J的热量，这么它的阻值应设计成多少欧？
11．在图9－22电路中，R1＝2Ω，R2＝４Ω，电流表示数为3V．求：
图9－22
（1）内阻R2上每分钟放出的热量．（2）电路每分钟消耗的电能．
【思路拓展题】做一做想一想
1．A、B、C是三段“4B”铅笔芯，A、C等长，（8～10cm），B为A长的一半．按图9－23联接电路，并固定于竖直木板上，用蜡（或蜂蜡）将火柴粘在钢笔芯上．接通电源（12～24V）一段时间后，便可见到C、A、B上的火柴依次因蜡受热融化而掉落．
图9－23
（1）比较A、B，通过三者的电压是否相同，内阻是否相同?通电时间是否相同?为何A上的火柴先落下?（2）比较A、C，通过三者的电压是否相同?内阻是否相同?通电时间是否相同?为何C上的火柴先掉下?2．近几年，我国城乡许多地区在进行电网改建，改建的内容之一就是把输电缆线换成更粗的．结合焦耳定理谈一谈这样做的目的．
参考答案
【同步达纲练习】
1．电压所做的功全部拿来形成热量2．内阻的大小
电压的大小
3．在研究热量跟阻值的关系时，必须保持电压和通电时间相同，将甲、乙两内阻串联在电路中，使流过内阻丝的电压相等．在研究热量跟电压的关系时，用滑动变阻器改变电路中的电压，观察比较电压不同时，同一根内阻丝在相同时间内形成的热量是否相同．4．2I5．A6．D7．B8．D9．D10．120Ω11．（1）I2＝I1＝＝＝1.5AQ2＝＝（1.5A）2×4Ω×60s＝540J（2）Q1＝＝（1.5A）2×2Ω×60s＝270J
Q＝Q1＋Q2＝540J＋270J＝810J【思路拓展题】做一做·想一想1．（1）通过A、B的电压相同，A和B的内阻不同，RA＞RB，通电时间相同．按照Q＝I2Rt在I、t一定时，内阻R越大，形成的热量Q越多，所以A上的火柴因蜡受热融化先落下．
（2）通过A、C的电压不同，IA＜IC，A、C的内阻相同，即RA＝RC，通电时间相同．按照Q＝I2Rt，在R、t一定时，电压I越大，形成的热量越多，所以C上的火柴因蜡受热融化先落下．
2．减少输电缆线的阻值，进而降低电压形成的热量，以免输电缆线被烧毁．
第二篇：第4节《焦耳定理》教案设计
第4节《焦耳定理》教案设计
本资料为woRD文档，请点击下载地址下载全文下载地址
第四节
焦耳定理
【教学目标】
知识与技能、知道电压热效应的现象及能量的转化。
2、通过探究影响电压热效应的诱因，理解焦耳定理的内容，才能借助焦耳定理公式进行简单的估算。
3、会借助焦耳定理解释一些生活中简单现象。
4、举例说出生活中借助电热的实例，了解电热的害处和避免技巧。
过程与技巧
通过实验探究，培养中学生的实验探究的能力和理论剖析的能力，感受运用控制变量法和转换法进行实验。
情感、态度与价值观
通过学习才能把所学知识应用到实际生活中去，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。
【教学重难点】
重点：焦耳定理、电流热效应的应用、电热的估算
难点：电热大小的影响诱因的猜测和实验设计。
【教学打算】或【实验打算】
多媒体、电阻丝（1个10欧、3个5欧的阻值丝）、密封容器（2个）、U形管（装有颜色的液体）、橡胶管、烧瓶（1个）、煤油、温度计（1个）、学生电源（12V）、开关、秒表、导线（若干）
【教学过程】
主
要
教
学
过
程
教学内容
班主任活动
中学生活动
一、创设情境、导入新课
二、进行新课
实验打算
探究实验、探究形成热量Q与内阻R的关系
2、探究形成热量Q与电压I的关系
3、探究形成热量Q与通电时间t的关系
形成热量Q与消耗电能w的关系
电热的借助和避免
【情景创设】：
XX百年一遇的干旱肆虐整个北方，电缆线上结了厚厚的冰，竿倒线断，给人们的生活带来了好多不便，导致经济损失XX亿。科技人员攻关研究出“直流融冰”新技术，对冰融化，防止了巨大的经济损失。你晓得这些新技术的基本化学原理吗？
（设计意图：借助中国重大风波为背景，迸发学习兴趣）
【板书课题】：我们明天就来学习第十八章第四节《焦耳定理》
【引入】：像电供暖等生活中好多用家电，通电之后会形成热量。你还晓得什么电加热的设备吗？
【小结】：电压通过导体时，导体要发热，电能转化成内能，这些现象称作电压的热效应。
【质疑】：“小太阳”电供暖和电炉都是由电炉丝发热，电炉丝A和导线B相连，通过它们的电压相同。为何电炉丝热的肿胀，而导线却几乎不热呢？换句话说，电压通过导体时形成热量的多少跟什么诱因有关？请朋友们做出合理推测。
（注：中学生推测诱因有什么，不一定能想到，老师适时给予提示。）
【实验指导】：电压形成热量有多有少，你能从提供的器材中，比较出热量的多少吗？内阻丝、密封容器（带有小孔）、U形管（装有颜色的液体）、橡胶管、烧瓶、煤油、温度计
【播放&点拨】：转换法反映形成热量的多少
方案一
方案二
（说明:若中学生想不到，老师可展示。）
方案一：内阻丝加热密封容器中的空气，U形管中液面产生
；液面差越大，形成的热量越。
方案二：烧杯内装有煤油，内阻丝形成热量会使水温下降，用
检测气温；气温越高，形成热量的越。
【小结】：实验中，将不易观察到的现象通过其它直观形象显示下来，我们称之为转换法。以上两种方案中，加热空气快？还是加热煤油速率快？
【过渡】：所以我们就选用第一种方案，进行实验探究。
（设计意图：发挥中学生的主观能动性，培养中学生的创造思维）
实验一：探究形成热量Q与内阻R的关系
【实验指导】：
1、通过我们的猜测电压形成的热量可能与多个诱因有关，应当采用哪些探究方式？
2、当探究形成热量Q与内阻R的关系时，怎样控制变量呢？一个10欧、两个5欧的内阻丝，我们如何选？
3、如何能够更好地让通过两个内阻的电压、通电时间一样？
【进行实验】：
【引导】：那个内阻的液面差显著？说明了那个内阻形成的热量多？可以得到哪些推论？
（设计意图：通过一个完整的实验探究，让中学生把握其过程。）
实验二：探究形成热量Q与电压I的关系
【实验指导】：
1、当探究形成热量Q与电压I的关系时，怎样控制变量呢？
2、一个10欧、两个5欧的内阻丝，我们如何选？
3、两个容器中密封同样的内阻，在另一个容器的外部，将一个内阻和这个容器内的内阻并联，因而通过两容器中的内阻的电压就不同。
【进行实验】：
（设计意图：通过电路图以便中学生更好理解通过两密封容器内内阻丝的电压为什么不等）
【引导】：哪边液面差显著？是电压大的还是电压小的形成的热量多？可以得到哪些推论？
实验三：探究形成热量Q与通电时间t的关系
【实验指导】：当探究形成热量Q与通电时间t的关系时，应当如何做呢？我们可以第一次通电5s，第二次通电10s.【进行实验】：
【引导】：哪次通电产生的液面差显著？可见形成的热量多少与通电时间有哪些关系？
【师生共同总结】：当电压通过导体时，电压越大、电阻越大、通电时间越长，形成的热量越多。
【自学指导】：法国数学学家焦耳首先对此做出了卓越的探究，请你们阅读课本100页第二部份以及图18.4-4《焦耳简介》，回答以下问题：
、焦耳定理的内容是哪些？
2、公式怎样表示？
3、每个化学量的单位分别是哪些？
【板书】
焦耳定理内容：电压通过导体形成的热量跟电压的平方成反比，跟导体的内阻成反比，跟通电时间成反比，这个规律叫焦耳定理。
公式：Q
I²Rt
【例题】一根60Ω的内阻丝接在36V的电源上，在5min内共形成多少j热量？
【学生示范】解：通过内阻丝的电压为：
电压形成的热量为：
Q=I²Rt=²×60Ω×5×60s=6480j
【指导】理清中学生的解题思路，规范解题过程
【针对练习】某导体的电阻为4Ω，通过0.5A的电压时，则1min形成多少热量？
（设计意图：通过例题让中学生养成规范解题过程和良好的书写习惯。）
【学因而用】、我们学习了焦耳定理，你能回答当电炉丝A和导线B通过的电压相同，为何电炉丝热的肿胀，而导线却几乎不发热？
2、你晓得“直流融冰”新技术，即在输电缆线路中输入3000A左右的大电压，对冰融化的化学原理吗？
（设计意图：让中学生从生活中走入化学，探求化学知识的奥秘，再从知识的殿堂中回归生活。）
【设疑】电视机、电动机、电供暖都标有“220V，200w”，把它们并联在220V的电流下，则相同时间内形成热量Q最多是？为何？
【点拨】（1）电压通过导体时，假若电能全部转化为热，而没有同时转化为其他方式能量，这么，电压形成的热量Q和消耗的电能w的关系是Q=w,这样的电路称为纯内阻电路。诸如电炉，烤箱，电热水器，电烤炉，电热水壶等用家电，估算热量还可用Q=
=。
（2）像电动机、电视机消耗的电能除转化为内能还转化为其它方式的能，这样的电路称为非纯内阻电路，Q
w。所以估算非纯内阻电路形成的热量只能用公式Q=I²Rt。
（设计意图：让中学生进一步理解电压形成的热量Q的估算，认识得到提高，才能灵活运用公式。）
【自学指导】：阅读教材P101“电热的借助和避免”讨论回答下述问题：
（1）、电热对我们是有利还是有害的？
（2）、生活中我们是怎样借助电热的？
（3）、有时电热会给我们导致哪些害处？我们又是怎样避免的呢？
【展示】
电热器的优点:
清洁卫生焦耳定律实验图片，无污染，效率高，易于调节体温。
电热的害处：电热过多，毁坏物品
电熨斗忘掉关电源
在低温下，长时间使用笔记本
避免举措：设法散热
（1）加散热窗
（2）加吊扇
（设计意图：从课堂迈向生活,让中学生发觉生活中电热的利与弊,以便中学生理解和应用──“生活是最深刻的实验”，渗透安全用电教育，彰显新课标的“情感、态度、价值观”。）
观看并思索
电热水器、电熨斗、热得快、电饭锅等等
推测：、与电压的大小
2、与内阻的大小
3、与通电时间的长短
4、……
小组讨论、电阻丝加热密封容器中的空气，促使U形管中液体，产生液面差
2、电阻丝加热煤油，用体温计检测煤油的气温
液面差、多
室温计、多
方案一快；
方案二煤油的比热容比空气的大，须要吸收更多的热量才能下降，所以慢
小组讨论
、控制变量法
2、应让电压、通电时间一样，改变阻值的大小；选一个5欧和一个10欧的3、将两个内阻串联
观察实验现象
、10欧的液面差大
2、电阻大的形成热量多
3、当通过导体的电压和通电时间相同时，导体的内阻越大，电压形成的热量越多。
小组交流、讨论、让内阻、通电时间一样、改变通过电压的大小
2、选两个5欧的内阻丝
观察实验现象
、左边液面差显著
2、电流大的形成热量多
3、当导体的内阻和通电时间相同时，通过导体的电压越大，电压形成的热量越多。
中学生回答
让内阻、电流一样、改变通电时间的长短
观察实验现象
、第二次液面差大
2、通电时间越长，形成的热量越多
3、当通过导体的电压和导体的内阻大小相同时，通电时间越长，电压形成的热量越多。
自主学习、回答问题、电流通过导体形成的热量跟电压的平方成反比，跟导体的内阻成反比，跟通电时间成反比，这个规律叫焦耳定理。
2、Q=I²Rt
3、Q—焦耳（j）
I—安培（A）
R—欧姆（Ω）
t—秒（s）
练习
形成60j的热量
讨论、交流、导线的内阻很小，而电炉丝的内阻很大，由焦耳定理Q=I²Rt可知，在相同时间内电压越大、热量越多，因而电炉热得红肿，而导线却不热。
2、当内阻、通电时间一定时，电压越大形成的热量越多
讨论、交流
由w=Pt可知，消耗的电能一样多；
电视机：w=Q+光能
电动机：w=Q+机械能
电供暖：w=Q
所以，电供暖形成的热量多
自主学习
回答问题
、既有利又有害
2、电熨斗、电饭锅、电热水器等
3、烧坏用家电；
灼伤
4、（1）电视机的后盖有好多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘布罩拿开。
（2）笔记本里安装了微型电扇，把热吹走
（3）不要长时间使用
观看
提高安全意识
了解方式
课堂小结
回顾本节课的学习内容
见附件1
中学生梳理知识
课堂检查
师巡视、讲评
见附件2
完成检查题
布置作业
见附件3
课后完成【板书设计】
第四节
焦耳定理
一、电流的热效应：
三、焦耳定理、内容：电压通过导体形成的热量跟电压的平方成反比，跟导体的阻值成反比，跟通电时间成反比，这个规律叫焦耳定理。
2、公式：Q=I²Rt
3、与消耗电能的关系：Q=w（纯内阻电路）
四、电热的借助和避免
电热器的优点:
清洁卫生，效率高，便捷调温。
避免举措：设法散热
（1）加散热窗
（2）加吊扇
【教学反省】
一、教案的“亮点”、本节重点内容探究电热跟什么诱因有关的全过程，从猜测到设计实验到得出实验推论，都是在老师的推动下中学生经过认真的思索和讨论而完成的。尤其是设计实验的环节，班主任充分调动中学生的学习积极性和创造能力，设计出了多种实验方案，并对每一种方案的优劣点进行评估，使中学生的设计实验的能力得到了锻练，较好的渗透了数学思想。在整个教学过程中，除了使中学生把握了基础知识，并且提升了她们剖析实验现象、归纳总结、辩证剖析的能力，充分彰显了以中学生为主体的教学理念。
2、整堂课坚持以中学生为主体、教师为主导教学思想，坚持“先学后教”、“以学定教”、“以教促学”教育理念。诸如：（1）用“转换法”体现形成热量的多少，先让中学生按照提供的器材设计实验，比较形成热量多少的技巧。（2）探究影响电热的诱因，先让中学生按照现象提出猜测，再由中学生设计实验方式进行探究，观察实验现象，讨论、交流、得出推论。在探究的过程中，班主任起到引导、点拨的作用。（3）焦耳定理的学习上，中学生自己能学会的自己学，班主任推动、规范中学生的学习技巧和解题过程。（4）在电热的借助和避免技巧上，先由中学生自主学习，班主任再拓展延展，渗透安全用电意识，又彰显了新的教育理念。
二、存在的问题
因为本节课的内容多、容量大故将本课的实验为演示实验探究课，不能让中学生亲身动手探究，影响了中学生的积极性。因为实验器材较小，不能让所有的中学生都认清楚，增加了部份中学生的探究热情。
附件1：
附件2：
【课堂检查】
.电热器是借助电压的制成的加热设备，是将
能转化为
能的过程，请你再写出两种常见的电热器：①
;②。
2、一只电烙铁的额定电流是220V，在额定电流下工作时的阻值是1210欧姆，它的额定功率是多大？在额定电流下通电10分钟形成多少热量？
3、小宇朋友按如图所示的装置，研究“电流通过导体时形成的热量与导体内阻大小的关系”。图中两只烧杯内盛有质量和湿度相同的煤油，体温计显示煤油的气温，两瓶煤油中都曝晒着一段金属丝，R甲>R乙。
①闭合开关后，通过两段金属丝中的电压是。
②一段时间后，可观察到甲瓶中湿度计的示数
（填“大于”、“小于”或“等于”）乙瓶中的湿度计的示数。
③由上述实验可知，在电压和通电时间都相同时，导体内阻越大，形成的热量。
4、在家庭电路中，导线互相联接的位置常常比别处更容易发热，加速老化，甚至造成起火．这是为何?
答：导线互相联接的位置阻值较，按照Q=可知：通电时间、电流一定时，与导体的成反比，所以在家庭电路中，导线互相联接的位置常常比别处更容易发热，加速老化，甚至造成起火．
5.电热既有有利的一面，也有有害的一面，要避免它导致的害处，你能各举两例吗？
【参考答案】
、热效应
电
内
电热器电烙铁等
2、解：P额=U2/R=2/1210Ω=40w
Q=Pt=40w*10min*60s/min=
3、①相等②大于③越多
4、大
I²Rt
形成的热量
内阻
5、有利：①用电水壶煮饭便捷②用电供暖烤火，无尘土等
有害：①不用的电熨斗、电视机要及时关掉②家庭电路要常常检修，以免发生漏电等
附件3：
质检部门检测发觉，伪劣电热器的电源线的芯线通常比合格产品的细，使用时存在很大的安全隐患．请你对各种用家电的芯线进行调查，若不合格运用数学知识解释存在的安全隐患．
第三篇：第四节《澳大利亚》教案设计
第四节《澳大利亚》教案设计
【设计理念】
根据地理新课标的要求，课程要面向中学生的生活世界和社会实践，教学设计要彰显探究学习的理念，鼓励中学生通过探究学习真正参与到教学活动中去。充分发挥中学生的主体作用，通过创设学习情境，推动中学生主动参与，乐于探究，合作学习，培养中学生剖析地图找规律，探究问题引资料，并才能运用比较的方式解决实际问题，因而实现地理学习方法的转变。
【教学目的】
．了解美国是坐落南半球的地广人稀的国家；
2..了解美国的地形、气候、水文、动物等自然地理特点；了解美国丰富的资源条件；了解美国农牧业的分布规律；了解“坐在矿车上”和“骑在羊背上”的涵义。
3．初步理解美国气候分布与经度位置及海陆位置的关系，以及气候对人口分布、植被、农牧业发展的影响；
4.通过阅读、分析美国地形图、农牧业分布图，进一步培养读图用图的技能和综合剖析问题的能力。
【教学重点】
.才能借助已学过的知识，剖析探究美国奇特的自然环境和特有的自然地理现象。
2.通过美国的农业、牧业和矿业发展的案例，剖析说明因地制宜发展经济的必要性。
【教学难点】
培养中学生借助已有知识经验探究解决新问题的能力。
【教学方式】
主要运用讲授法、讨论法、综合剖析法等。
美国
世界活化石博物馆
“骑在羊背上的”国家
“坐在矿车上的”国家
【教学过程】
（导出新课）
幻kt板展示美国的国旗、国徽图片
国旗、国徽是一个国家的象征，美国的过会上如何会有两只昆虫标示？它们是哪些植物呢？这说明美国植物一定十分多，但是植物特别甜美。这么，我们如今就打算开始我们明天的德国之旅！
（设计理念：通过国旗、国徽，尤其是军徽上的两个植物，导致同事们的学习兴趣。）
整装待发
师：1.美国在那里？
2.我们如今去英国（6月），法国是哪些季节？该带哪些衣服？
3.我们可以是用哪些样的交通工具去？