《焦耳定律》同步练习
1?电阻丝剪掉十分之一后，接入原来电路，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之 比为（ ） A.
10 : 9
B.1 : 10
C.10: 1
D.9: 10
2?下列用电器属于利用电流热效应工作的是（ ）
A.电饭锅
B.电风扇
C.计算机
D.电视机
3?计算电流通过电风扇产生的热量，下面公式选用正确的是（ ）
4?阻值为60 Q 的电阻丝，通过它的电流为 1A ，该电阻丝在 5min 的时间内共产生 _________________ J
的热量。
5?如图装置，在两相同烧瓶内装满等量煤油，瓶塞上各插入一根粗细相同的玻璃管，瓶内装
入粗细、材料相同的电阻丝 R 甲和R 乙，R 甲长度大于R 乙，闭合开关，经过一段时间 t 1后， 甲玻璃管液面上升高度 h 甲 __________________ （选填 大于”或小于”乙玻璃管液面上升高度 h 乙，断 开开关，当两根玻璃管液面回到原来高度后，
向右移动滑片，再闭合开关，则甲玻璃管液面
上升高度h 甲加所需时间t 2 _______________ （选填 大于”或 小于” t 1。
6?小明为了探究 导体的发热功率跟电阻的大小关系 ”做了如下实验：图中两个烧瓶盛上等 量的煤油，并插入
温度计以显示煤油的温度。 A 、B 两瓶中分别浸泡了一段长短、粗细均相 同的铜丝和镍铬合金丝，将它们串联起来接到电源上。请回答：
（1 ）将铜丝和镍铬合金丝串联的目的是： ____________ 。
（2） 通电一段时间后，可以观察到 B 瓶中温度计的示数高，表明 ____________ 丝的发热功率较
A.UI t
2
B.-t
前面三个都可以
大。
（3）通电后，温度计的示数升高，这种现象是由电流的______ 效应引起的，这时煤油的
内能________ （选填增加”减小”或不变”
（4）实验表明：在 _______ 相同的情况下，_________ ，产生热量越多。
7?利用如图所示的电路装置，探究电流产生的热量跟什么因素有关”接通电源，两容器内的空气被加热后膨胀，使U形管的液面发生变化，通过观察U形管的液面变化情况，比较瓶内电阻丝的发热多少？
（1）此装置可以探究电流产生的热量跟___________ 的关系，一段时间后，___________ 容器内电
阻丝产生的热量较多（选填左”或右”。
（2）如果通过R1的电流为2A，那么10s内通过R i的电流产生的热量是_______________ J。
?计算题
8?如图所示是一款新上市的全自动馒头机，它安装有扭力电机和面装置，可以模拟人手揉面。
这款馒头机只需一键操控，即可完成混合食材、揉面、成型、发酵、升温、蒸制、焖烧的手
工馒头制作全过程，两个小时就能做出安全、放心、松软的手工馒头”根据下表所示相关
数据，请你完成下列问题：
（1）馒头机用来加热馒头，这是利用了电流的_____________ 效应工作的。
（2）馒头机正常加热时，通过加热电阻的电流是多大？通电2min加热电阻产生的热量是多少？（3）正常工作时，馒头机混合食材、揉面、成型时电机工作30min，发酵、升温、蒸制、焖
烧时加热电阻工作1.5h；请问正常状态下蒸一次馒头，该馒头机总共消耗的电能是多少kV?h? （4）若在用电高峰期用该馒头机蒸馒头，实际电压只有200V,计算此时馒头机的实际加热电功率（结果保留整数）。
答案与解析
1. 解：电阻丝剪掉一后，电阻变为原来的一，即现在电炉丝和原来的电炉丝的电阻关系：
R 现在：R 原来=—R: R=9 : 10，
因电流通过电炉丝做功消耗电能全部转化为内能，且电源的电压不变，
所以，由Q=W=—可知，在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比：
Q现在：Q原来= : =R原来：R现在=10: 9。
现在原来
故选A。
电阻丝剪掉一后，电阻变为原来的一，知道仍然接在原来的电源两端，所加电压不变，利用
Q=W=—分析判断。
本题考查了学生对焦耳定律、并联电路的电压关系、影响电阻大小的因素的了解和掌握，为
防止因颠倒而出错，记住规律：在并联电路中，除了电压相等外，各电阻的电流、电功、电
功率、电热都与电阻成反比。
2. 解：
A、电饭锅将电能转化为内能，利用了电流的热效应，符合题意；
B、电风扇主要是把电能转化为机械能，是利用了电流的磁效应，不合题意；
C、计算机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不合题意；
D、电视机主要将电能转化为光能和声能，不是利用电流的热效应，不合题意。
故选A。
当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。
主要考查电流的热效应在生活中的应用实例，只有认真把握它的定义，才能真正区分它们。
体现了物理来源于生活，又服务于社会的理念。
3. 解：
电功的计算公式：W=UIt是用来计算用电器消耗电能的；
焦耳定律公式：Q=I2Rt是用来计算电流产生热量的；
电动机是非纯电阻电路，工作时将电能转化为机械能和内能，计算产生热量只能用Q=l2Rt 来计算。
用电器如果将电能只转化为内能，则Q=W=UI t=l2Rt=—t是通用的。
故选C。
电动机消耗的电能大部分转化为机械能，少部分转化为内能，由此分析解答。
本题考查了电功公式和焦耳定律的应用，要注意电动机是非纯电阻用电器消耗的电能和产生
的热量不相等。
4. 解：该电阻丝在5min的时间内产生的热量：
2 2 4
Q=l Rt= (1A) 00 X5>60s=1.8 X0 J。
故答案为：1.8沁04。
知道电阻丝的阻值和通过的电流，根据Q=I2Rt求出该电阻丝在5min的时间内产生的热量。
本题考查了焦耳定律的应用，是一道基础题目。
5. 解:
粗细、材料相同的电阻丝R甲和R乙，R甲长度大于R乙，贝U R甲〉R乙；
两电阻丝串联，通过的电流和通电时间相同，因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的
电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高，由此得出，当
通过的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大、电流产生的热量越多，故甲玻璃管液面上
升高度h甲大于乙玻璃管液面上升高度h 乙;
向右移动滑片，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流减小，在电阻相同、放出热量相同的
情况下，电流越小，根据焦耳定律可知，所用的时间越长，即t2大于匕。
故答案为：大于；大于。
由焦耳定律可知，电流通过导体产生的热量与通过的电流、导体的电阻和通电时间有关。
实验时因为甲瓶中电阻丝的电阻大于乙瓶中电阻丝的电阻，电流通过甲瓶中电阻丝产生的热
量多，使甲瓶中的煤油温度上升的高。
焦耳定律Q=l2Rt，即当通过导体的电流一定，通电时间一定时，导体产生的热量与导体的电阻有关，电阻越大，产生的热量越多。所以是利用控制变量法来设计、分析实验，从而得出实验结论。
6. 解：(1)本实验探究的是导体的发热功率跟电阻大小的关系，因为导体的发热功率不仅
与电阻的大小有关，还与通过导体的电流及通电时间的长短有关，故而本实验中两个导体要
串联在电路中以保证通过两个合金丝的通电电流和通电时间相等；
(2)通电一段时间后，通过观察可以看出到B瓶中温度计的示数较高，表明B烧瓶中的煤
油吸收的热量多，即在电流和通电时间相同的情况下镍铬合金丝的发热功率较大；
(3)通电后，温度计的示数升高，这种现象是由于电流通过导体要发热引起的，是电流的
热效应；这时煤油的内能因吸收热量而增加物体的内能；
(4)两段合金丝是串联，则电流相等，通电时间相等，不同的是导体的电阻值，所以实验
表明：在电流相同的情况下，导体的电阻越大，产生热量越多。
故答案为：(1)控制电流和通电时间相同；(2)镍铬合金丝；(3)热；增加；(4)电流；电
阻越大。
(1 )在实验时，应做到所研究的铜丝和镍铬合金丝串联连接到电路中，用以保证通过二者
的电流和通电时间相等；
(2)在本实验中，导体体现在烧瓶中煤油温度的高低上，因此温度计示数的高低表明发热
功率的大小；
(3)实验中电流通过电阻丝产生热量的现象是电流的热效应，物体温度升高标志内能增加；
(4 )根据控制变量法，两段合金丝是串联，则电流相等，通电时间相等，由Q=l2Rt知，电
热与电阻的关系。
本题考查了运用控制变量法研究电流通过导体时的发热功率与电阻的关系。电热属于电流的
热效应，由电能转化煤油的内能。电能转化煤油内能的多少是通过温度计的示数变化体现的，注意这是转换法的利用。
7. 解：(1)由图示实验可知，两阻值不同的电阻丝串联，通过电阻丝的电流与通电时间相
等而电阻阻值不同，此装置可以探究：电流产生的热量与电阻的关系；由于右侧中的电阻丝
阻值较大，将此装置接到电源两端，通电一段时间，电流在右侧容器中产生的热量较多；
(2)
R i10s内产生的热量：
2 2
Q=l Rt= (2A) X 5 QX s=Q00J o
故答案为：(1)电阻；右；(2) 200o
(1 )分析图示装置与实验控制的变量分析答题；
(2)根据Q=l 2Rt可求热量。
本题考查了焦耳定律以及实验现象分析，应用控制变量法分析清楚图示实验情景即可正确解
题。
?计算题
8. 解：
(1) 电流通过导体时会产生热量，所以馒头机用来加热馒头，这是利用了电流的热效应;
(2) 由P=UI可知，通过加热电阻的电流：
=4A ；
通电2min加热电阻产生的热量：
5
Q=W=P 热t=880W X 2X60s=1.056 X0 J；
(3) 共同消耗的电能：
3 3
W 总=P 热t热+P 电t 电=880 X10- kW X 1.5h+110 X0- kW X0.5h=1.375kW?h；
焦耳定律 1、焦耳定律反映了电流热效应的规律，是能量转化和守恒定律在电能和内能转化中的体现。由公式Q=I2Rt可知，电流通过导体产生的热量和电流强度I，电阻R及通电时间t 有关，又因为产生的热量跟导体中电流强度的平方成正比，所以，电流强度大小的变化对产生热量多少影响更大。 2、运用公式Q=I2Rt解决问题时，电流强度I的单位是安，电阻R的单位是欧，时间t 的单位是秒，热量Q的单位才是焦耳，即各物理量代入公式前应该先统一单位。用电功公式和欧姆定律推导焦耳定律公式的前提是电能全部转化为内能。因为电能还可能同时转化为其他形式，所以只有电流所做的功全部用来产生热量，才有或成立。 3、电热器的原理是电流的热效应，它表现的是电流通过导体都要发热的现象，在这一现象中产生热量的多少可运用焦耳定律计算。发热体是电热器的主要组成部分，它的作用是将电能转变为内能供人类使用。 常见考法 本知识点主要考查焦耳定律的应用，考察的形式主要是选择题、填空题。 误区提醒 1、凡是有电流通过导体时，都可以用它来计算所产生的热量; 2、公式Q=UIt，只适用于纯电阻电路，这时电流所做的功全部用来产生热量，用它计算出来的结果才是导体产生的热量。 【典型例题】 例析： 在电源电压不变时，为了使电炉在相等的时间内发热多些，可采取的措施是( ) A. 增大电热丝的电阻 B. 减小电热丝的电阻 C. 在电热丝上并联电阻 D. 在电热丝上串联电阻 解析： 有同学认为应选(A)，根据焦耳定律 Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻。这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。焦耳定律所阐述的导体
第4节焦耳定律 第1课时焦耳定律 出示目标 了解电流的热效应，会设计实验探究焦耳定律。 学习指导 焦耳定律 阅读课本第99、100、101页内容，完成下列填空： 1．__电流通过导体时电能转化为内能__，这个现象叫做电流的热效应。 2．__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。 3．焦耳定律用公式表达为__Q＝I2Rt__。 各小组同学分工合作，完成如下实验。 (1)两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。将两容器中的电阻丝(左边电阻丝为5Ω，右边电阻丝为10Ω)串联起来接到电源两端，比较两个U形管中液面高度的变化。说明了什么问题。
(2)两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电 阻和这个容器内的电阻并联。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。说明了什么问题。 解：(1)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大， 产生的热量越多。 (2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大， 这个电阻产生的热量越多。 1．在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”时，应采用控制变量法。 2．利用空气受热膨胀，挤压液体使液面上升，来显示电流产生的热量的多少，运用了转换法。 3．实验探究：电流的热效应与哪些因素有关。 (1)问题与猜想： 请同学们根据生活经验进行合理的猜想。 提示：插座上接入大功率的用电器时，会发烫，甚至引发火灾。刚刚 工作的灯泡并不热，而过一会儿就烫手。 (2)制定计划：
①运用什么实验方法进行探究？ ——控制变量法。在研究与某个因素的关系时，要保持其他因素一定。即探究电热与电阻的关系时，要保持电流和通电时间一定；在探究电热与 电流的关系时，要保持电阻和通电时间一定；在探究电热与通电时间的关 系时，要保持电阻和电流一定。 ②通过什么现象判断电热的多少？ ——通过U形管中液面高度的变化判断电热的多少。这里采用了转换法。 ③设计出具体的实验方案。 ④需要测出哪些物理量，实验中要注意哪些问题？ ——比较温度计的示数。实验中需要注意： A.烧瓶中装等质量的同种液体(最好是煤油，比热容小，温度变化明显)；B.连接电路时，开关要断开，滑动变阻器的滑片要位于阻值最大处。 (3)收集证据： 学生分组实验，教师适时指导。 (4)分析与结论： 在电流大小和通电时间相同的条件下，电阻阻值大的容器内的液体温 度升得快； 在电阻阻值和通电时间相同的条件下，电流大的容器内的液体温度升 得快； 在电阻阻值和电流大小相同的条件下，通电时间长的容器内的液体温 度升得快；
电功率和热功率 1.一台电动机，额定电压为100 V，电阻为1 Q .正常工作时，通过的电流为5 A，则电动 机因发热损失的功率为（） A. 500W B. 25W C . 1 000 W D . 475 W 答案B 解析电动机的热功率P= I2r = 52X 1 W = 25 W , B正确，A、C、D错误. 电功和电热 I 2 ?通过电阻R的电流为I时，在t时间内产生的热量为Q,若电阻为2R,电流为，则在时间t内产 生的热量为（） Q Q A. 4Q B. 2Q C. D.- 2 4 答案C 2 1 解析根据Q = I2Rt得，电阻变为原来的2倍，电流变为原来的-，时间不变，则热量变为 1 原来的^.C正确. 非纯电阻电路的特点及有关计算
图263 3 ?如图263所示是一直流电动机工作时的电路图?电动机内阻阻R = r = 0.8 Q,电路中另一电10 Q,直流电压U = 160 V，电压表示数U V = 110 V .试求： (1) 通过电动机的电流； (2) 输入电动机的电功率； (3) 电动机输出的机械功率. 答案(1)5 A (2)550 W (3)530 W 解析⑴由电路中的电压关系可得电阻R的分压U R = U —U V = (160 —110) V = 50 V U R 50 通过电阻R的电流I R = = ~~ A = 5 A R 10 即通过电动机的电流I M = I R= 5 A. ⑵电动机的分压U M = U V = 110 V 输入电动机的功率P入=I M? U M = 550 W. ⑶电动机的发热功率P热=i M r = 20 W 电动机输出的机械功率P出=P入一P热=530 W (时间：60分钟) 题组一电功和电功率 1 .关于电功，下列说法中正确的有() A. 电功的实质是静电力所做的功 B. 电功是电能转化为其他形式能的量度
焦耳定律 1.电功和电功率 （1）定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。（2）实质：能量的转化与守恒定律在电路中的体现。 电能通过电流做功转化为其他形式能。 上一章里学过电场力对电荷的功，若电荷q在电场力作用下从A搬至B，AB两点间电势差为U AB，则电场力做功W=qU AB。 对于一段导体而言，两端电势差为U，把电荷q从一端搬至另一端，电场力的功W=qU，在导体中形成电流，且q=It，（在时间间隔t内搬运的电量为q，则通过导体截面电量为q，I=q/t），所以W=qU=ItU。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 （3）表达式：W=IUt（适用于所有电路） 说明：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两端电压、电路中电流和通电时间成正比。 ②适用条件：I、U不随时间变化——恒定电流。 （4）单位：电流单位用安培（A），电压单位用伏（V），时间单位用秒（s），则电功的单位是焦耳（J）。 1KW.h=3.6x10^6 J （5）电功率 物理意义：一段电路上功率，跟这段电路两端电压和电路中电流成正比。此公式适用于所有点路。 ②单位：功的单位用焦耳（J），时间单位用秒（s），功率单位为瓦特（W）。 1W=1J/s 这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。所以在这里瞬时功率和平均功率相等。额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。一般说来，用电器电压不能超过额定电压，但电压低于额定电压时，用电器功率不是额定功率，而是实际功率。实际功率P=IU，U、I分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。再者，这里W=IUt是电场力做功,是消耗的总电能，也是电能所转化的其他形式能量的总和。 电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。这就是电流的热效应，那么如果想求出转化的内能得多少，学习焦耳定律就可以求出了。英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律。 2.焦耳定律 （1）纯电阻和非纯电阻电路 纯电阻电路：W=Q 如白炽灯、电炉 非纯电阻电路：W=Q+W其他如电动机、电解槽 （2）焦耳定律表达式：Q=I2Rt（适用于所有电路） （3）简单介绍产生焦耳热的原因：
《焦耳定律》教学设计 一、教学目标： 1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。 2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。 3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。 二、教学重点与难点 如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。 三、教法与学法 将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。 四、教具与学具 学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。每小组一套。 教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。 五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。 六、教学活动实录（部分）： （一）导入新课 师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？ 生：煮饭、照明、吹风。 师：这些电器虽然功能不同，有没有共同点？ （学生小组讨论，请三位同学上来各拿一个电器，同时通电实验1分钟，并请他们触摸电器和电扇的电动机部分） （凡教师提出问题，教师留有一定的时间，让学生同桌或四人小组讨论） 生：它们工作时都会发热。 师：对！电流通过任何电器或导体，电器和导体都会发热，这种现象叫电流热效应。（教师
焦耳定律（基础） 【学习目标】 1、知道电流的热效应； 2、理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关； 3、知道电热的利用和防止。 【要点梳理】 要点一、电流的热效应 1．定义：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。 要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻。导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。 3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素 （1）电流产生的热量与电阻的关系 如图18.4-2所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。 两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验表明：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 （2）电流产生的热量与电流大小的关系 如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验表明：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 1 第二章、恒定电流 第五节、焦耳定律（1课时） 一、教学目标 （一）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=I 2Rt （P=I 2R ）、Q=U 2t/R （P=U 2/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。 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。 （二）过程与方法 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。 （三）情感态度与价值观 通过学习进一步体会能量守恒定律的普遍性。 三、重点与难点： 重点：区别并掌握电功和电热的计算。 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。 四、教学过程： （一）复习上课时内容 要点：串、并联电路的规律和欧姆定律及综合运用 。 提出问题，引入新课 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：电能→机械能，如电动机。电能→内能，如电热器。电能→化学能，如电解槽。 本节课将重点研究电路中的能量问题。 （二）新课讲解-----第五节、焦耳定律
能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。 —— 李政道 2 1．电功和电功率 （1）．电功 定义：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功，通常也说成是电流的功。用W 表示。 实质：是能量守恒定律在电路中的体现。即电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，在转化过程中，能量守恒，即有多少电能减少，就有多少其他形式的能增加。 【注意】功是能量转化的量度，电流做了多少功，就有多少电能减少而转化为其他形式的能，即电功等于电路中电能的减少，这是电路中能量转化与守恒的关键。 在第一章里我们学过电场力对电荷的功，若电荷q 在电场力作用下从A 搬至B ，AB 两点间电势差为U AB ，则电场力做功W=qU AB 。 对于一段导体而言，两端电势差为U ，把电荷q 从一端搬至另一端，电场力的功W=qU ，在导体中形成电流，且q=It ，（在时间间隔t 内搬运的电量为q ，则通过导体截面电量为q ，I=q/t ），所以W=qU=IUt 。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。 表达式：W = Iut ① 【说明】：①表达式的物理意义：电流在一段电路上的功，跟这段电路两 端电压、电路中电流强度和通电时间成正比。 ②适用条件：I 、U 不随时间变化——恒定电流。 单位：焦耳（J ）。1J=1V ·A ·s （2）电功率 ①定义：单位时间内电流所做的功 ②表达式：P=W/t=UI （对任何电路都适用）② 上式表明：电流在一段电路上做功的功率P ，和等于电流I 跟这段电路两端电压U 的乘积。 ③单位：为瓦特（W ）。1W=1J/s ④额定功率和实际功率 额定功率：用电器正常工作时所需电压叫额定电压，在这个电压下消耗的功率称额定功率。 实际功率：用电器在实际电压下的功率。实际功率P 实=IU ，U 、I 分别为用电器两端实际电压和通过用电器的实际电流。 这里应强调说明：推导过程中没用到任何特殊电路或用电器的性质，电功和电功率的表达式对任何电压、电流不随时间变化的电路都适用。再
《焦耳定律》教学设计 江苏南京29中致远校区殷发金 一、教学目标 （一）知识与技能 1．能通过实例，认识电流的热效应。 2．能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。 3．会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。 （二）过程与方法 体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 （三）情感态度和价值观 会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。 二、教学重难点 电热是指电流做功把电能转化为内能，电热的大小与哪些因素这个实验从提出问题、猜想、设计实验、进行实验与收集证据、得出结论几个方进行研究。重点是研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，实验中要采用控制变量的方法。研究电热与电阻关系时要控制电流和通电时间相同，设计出的电路要使用两个不同的电阻串联。研究电热与电流的关系的设计是一个难点，电阻相同改变电流，可以利用并联分电流的思想，也可以两个电路来完成。 焦耳定律研究的是把电能转化为内能的多少，它与电功有联系也有区别。电功是指电流做功，可以把电能转化为各种形式能，而电热只是电功的一部分。只有在纯电阻电路中，这两个量才相等。 重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。 难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 三、教学策略 电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，不同的用电器转化成不同形式的能量。本节研究的是把电能转化为内能多少，生活中的用电器工作时都伴有热的现象，用此引入电流的热效应，从电炉丝与连接的导线入手，提出问题，学生也比较容易猜到电阻是影响电热的因素之一。在设计实验研究电热与电流、电阻和通电时间关系时，要利用到控制变
《电流的热效应》 教师：毕有才 班级：211班 教学目标： 1、知道电流的热效应； 2、能在试验的基础上总结出焦耳定律的内容； 3、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用； 4、知道一般电热器的工作原理及其应用。 教学重点： 焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。 教学难点： 用试验的方法探究焦耳定律。 教学过程： （一）创设情景，引入新课 演示：用“热得快”烧水，不一会儿水就烧开了。 提出问题：是“谁”给了水“热”？ 学生思考并回答：“电流”。 提出问题：第一节中电动机提升重物是将电能转化什么能？用“热得快”烧水，是电能转化为什么能？ 通过类比第一节电动机做功是将电能转化为机械能，学生会得出用“热得快”烧水是电能转化为内能。 教师引导：同学们生活中你一定见过用电器的发热现象，请列举例子。 学生举出生活中电能变成内能的例子。 提出问题：电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 学生回答：可能导线和灯泡的电阻不同 提出问题：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这是为什么呢？ 学生回答：可能是通过导线的电流较大的原因。 提出问题：点亮的灯泡过一会儿烫手，说明了什么？ 学生回答：可能是时间变长的原因。 教师直接提出问题：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关呢？ 学生通过上述问题的分析，进而猜想到与电阻、电流、通电时间有关。 （二）制定计划
提出问题：怎样判断产生电热的多少？由用“热得快”烧水的实验得到了什么启示？ 学生讨论得出：可以用液体温度升高的多少来反映产生电热的多少。 提出问题：要想比较不同的电热使液体温度升高的不同，液体应该做怎样的限定？ 学生得出用控制变量的思想设计液体的种类、质量都相同。 引导学生用控制变量法研究电流的热效应与导体的电阻、电流、通电时间的关系。提示：要研究导体产生电流的多少与电阻的关系，应控制哪些物理量不变？打算选择哪些器材？画出你的实验电路图。 学生用控制变量法设计实验步骤通过讨论交流，画出电路图，并设计实验记录表格。 让学生仿照上面的方法，设计研究电流的热效应与其他两个因素的关系。 教师引导学生归纳实验步骤及注意事项。 （三）实验探究 教师通过串并联电路示教板与学生共同进行实验探究。（同时教师引导学生分析本实验如何判断产生电热的多少？） 学生观察并将实验数据记录在表格中。 （四）分析与结论 学生分析讨论实验记录，得出：导体的电阻越大，通过的电流越大，通电时间越大，电流的热效应就越显著。进而猜想：电流的热效应与电阻、电流、通电时间成正比。在探究实验的基础上引出焦耳定律，理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。） 教学反思： 本节课体现了物理知识“从生活中来，到生活中去”的指导思想。沿着从问题-实验--结论的过程，得到知识，理解知识。在课堂上一方面要防止学生盲目探究，教师要引导；另一方面要避免直接告诉学生“应该这样”，学生遇到问题时，教师可在思考方向上给以启发、点拨，最后还是要学生自己去思考、实践。 在实施课堂教学后，多数学生反映对推导公式不太理解，特别是与电功的计算公式混淆，在第二课时的教学中要进行辨析理解。我认为在教学中应该强调电热和电功的不同之处，让学生认识到两者的计算公式是存在区别的。
焦耳定律知识点的例题及其解析 【例1】生活中我们常遇到下列情形：电炉丝热得发红，但跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，请你用学过的物理知识解释其原因。 答案：电炉丝与连接的铜导线串联，通过的电流和通电时间相等，但铜导线电阻比电炉丝的电阻小得多，根据Q＝I2Rt，电炉丝上产生的热量比铜导线上多得多，所以电炉丝热得发红，而铜导线却不怎么热。 【例题2】如图所示，电热水壶上标有“220V 1800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻。在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量为J。 答案：小；3.6×104。 解析：热水壶的发热体与电线串联，通过它们的电流及时间相等，但热水壶的发热体的电阻比电线的电阻大得多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，热水壶的发热体比电线产生的热量就多得多，所以电热丝很热，但与之相连的电线却不怎么热； 在额定电压下，烧开一壶水用时3min20s，这段时间内电热水壶发热体产生的热量： Q=Pt=1800W×（3×60s+20s）=3.6×104J。 【例题3】两个发热电阻R1：R2=1：4，当它们串联在电路中时，R1、R2两端的电压之比U1：U2= ；已知R1=10Ω，那它们并联在4V电路中后，两个电阻在100s内产生的热量是J。答案：1：4；200。 解析：本题考查了串联电路的电流特点和并联电路的电压特点以及欧姆定律、电热公式的灵活应用，是一道较为简单的应用题。 两电阻串联时通过的电流相等，根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比； 两电阻并联时它们两端的电压相等，根据Q=W=t求出两个电阻产生的热量。 （1）当两电阻串联在电路中时， 因串联电路中各处的电流相等， 所以，由I=可得，R1、R2两端的电压之比：===； （2）已知R1=10Ω，R1：R2=1：4，所以R2=4R1=4×10Ω=40Ω， 当两电阻并联在电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两个电阻在100s内产生的热量： Q总=W总=W1+W2=t+t=×100s+×100s=200J。 【例题4】直流电动机两端的电压为5V，通过它的电流为1A，电动机线圈的电阻为1Ω，则 1
[（电能,电功教学反思）] 电能电功教学反思 《电能电功》教学反思**县二中** 《电功率》这一章是在前面学习了电路、欧姆定律、功和机械能等知识的基础上，从“能量”的角度研究电学，让学生认识电能，学习电功和电功率这两个重要的电学概念，了解额定功率和实际功率，探究电功的大小与哪些因素有关，探究并了解焦耳定律，了解这些知识在生活和生产中的应用，是初中物理的重点章节之一。本节课我先从生活实际入手，家里上个月用了多少度电，“度”是哪个物理量的单位，从而过渡到本节课，体现了物理源于生活的理念。然后引导学生分析了解电能的来源与应用。本节课将重点放在了电能与电能的计量，强调了电能的两个单位，并对电能表的各个参数做了详细介绍，结合家庭电路板和自制教具，是学生在理解各参数的基础上，还能应用与实际生活，来解决实际问题，体现了物理应用与社会的理念。关于一度电的作用，教学中结合多媒体视频让学生观看了解一度电在实际生活中都能干些什么，从而培养学生节能意识，进行情感教育，这个环节在本节课教学中感觉很流畅，达到了预期的效果。关于电功，为了让学生理解电流做功，教学中我借助玩具小汽车做了两个对比实验，第一次人推动小车做功，第二次闭合小汽车开关，电流推动小汽车做功，边实验边引导追问，从而得出用电器消耗电能的过程就是电流做功的过程，从而突破了本节课的教学难点。 整节课上下来自我感觉达到了预期的目标，教学过程流畅，思路清晰，讲练结合，自制教具能很好的为教学服务，多媒体课件应用充分，恰当的教学方式体现了师生互动、共同发展。当然本节课也存在一些不足，需要我今后去改进、完善： 1、由于课堂多次利用多媒体教学使得板书设计过于简单，这种失误，往往只注意了课件的精美，而忽略了板书。 2、课堂提问使不能兼顾到每一位学生，导致有些学生一节课回答了好几次问题，而有些学生一次也没有回答问题。 3、在学习电功的大小与哪些因素有关时过分地强调了结论的得出，由于时间有限而忽略了过程。 这些都是我以后应该注意的问题。 感谢您的阅读！
高二物理焦耳定律教案文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）
焦耳定律【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，进一步掌握能量守恒定律的普遍性。 【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。 【教学过程】 （一）复习 1.串并联电路的性质。 2.电流表的改装。 （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 q （2）电流的定义式I= t 教师：投影教材图（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
1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量____________________________________________ _________________________________________________________________ 2．计算公式：__________________________________________________________________ 【例1】将阻值为R 的电阻丝接入电压为U 的电路中，通电10min ，电流产生的热量为Q 。 将阻值为2R 的电阻丝接入电压为2U 的电路中，通电5min ，电流产生的热量是 ( ) A ．2Q B ．Q C ．2Q D ．4 Q 【例2】(2010东城二模)小明利用标有“6V6W ”的灯L 1和“6V3W ”的灯L 2进行实验。图 中OA 和OB 分别通过灯L 1和L 2中的电流随两端电压变化关系的曲线。现将两灯 串联到某电源上，其中一个灯恰好正常发光时，电路在5min ，内产生的热量是 _________J 。 【例3】如图所示电路，是小丽同学家的电饭锅电路原理图，S 是温控开关，R 1、R 2表示加 热板的电阻。开关S 的动作，可使电饭锅处于“加热”或“保温”状态。电饭锅加 热状态时的总功率为P ，保温状态时的总功率为P ′，若P 是P ′的n 倍， 则电阻R 1∶ R 2＝ 。 焦耳定律计算
【例4】某饮水机的工作原理可简化为图所示的电路，其中R1为加热电阻。当饮水机处于加热状态时，水被迅速加热，达到预定温度时，开关S1、S2切换，使饮水机处于保 温状态，若饮水机加热时加热电阻的功率为550W，保温时加热电阻的功率为88W，则R2的阻值是________Ω。 【例5】(2010门头沟一模)如图是一台饮水机的工作原理电路图。S是一个温控开关，R1为电加热管，且R2＝4R1 。当饮水机处于加热状态时，红灯亮，水被迅速加热；达到 预定温度时，S自动切换到另一位置，并处于保温状态，绿灯亮。已知饮水机加热 时加热管的功率为900W，(不考虑温度对电阻的影响，且不计红、绿指示灯的阻值)，则饮水机保温时加热管的消耗的功率为( ) A．180W B．90W C．48.4 W D．36W 【例6】如图，电源两端电压U保持不变。当只闭合开关S1时，电压表的示数为U1，电流表的示数I1为1A，电阻R1消耗的电功率P1为4W，电阻R2消耗的电功率为P2。 当开关S1、S2都闭合时，电压表的示数为U2，电流表的示数为I2，电阻R2消耗的 电功率为P′2。 已知P2∶P′2＝1∶4，U1∶U2＝2∶1。求： ⑴电流表的示数I2为多少安？ ⑵电源两端的电压U为多少伏？ ⑶当开关S1、S2都闭合时，通电5min，电阻R2产生的热量为多少焦？
9-18-4焦耳定律 一.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。 3.了解电热在生产和生活中的应用。 (二) 过程和方法 1.通过探究“电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能 力。 2.知道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 1.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。 2.通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。 二.教学背景分析 （一）教材分析 焦耳定律是九年级物理第十八章第四节的内容，是本章的重点，是初中物理学习的重要任务之一，是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现。教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，本节由“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分组成，研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。教学中，做好实验及分析实验现象是关键。本节课的设计体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯。 （二）学生学习背景分析 1.学生对焦耳定律较为陌生，但有一定的电流的热效应认识。由于新课程理念与应试教育观念的冲突，学生对探究教学形式还有某些不适应。 2.九年级学生有一定的归纳能力、分析能力，能对较简单的物理现象进行归纳并得出初步结论， 但用图像法收集与分析实验数据的能力较为薄弱。 三.教学重难点
1.重点： 通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个环节应注意的问题。 2.难点： 对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。 四.教学方法 观察法、讨论法、讲练法、小组合作探究。 五.教学用具和实验器材 多媒体课件、焦耳定律演示器、电流表、电源、开关、导线、滑动变阻器等。 六.课时安排 1 课时 七.教学过程
1．在电源电压不变的前提下，电炉在相等的时间内增加电热丝的发热量，可采取的措施是（） A．增大电热丝的电阻B．减小电热丝的电阻 C．在电热丝上并联电阻D．在电热丝上串联电阻 答案：B 解析：有同学认为应选A，根据焦耳定律Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻。这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故。焦耳定律所阐述的导体上放出的热量和某一个量的比例关系是在其他一些量不变的条件下才成立的，如在电流强度和通电时间都不变的条件下放出的热量和电阻成正比。按题意，通电时间是相同的，但由于电源电压不变，通过的电热丝的电流强度将随着电阻的增大而减小，若根据Q=I2Rt去判断，将不易得出正确的结论。事实上，在电压一定的条件下，根据P=U2/R可知，减小电热丝的电阻才可增大电功率，即在相同时间内发热多些。 在电热丝上并联电阻，对电热丝而言。由于它的电阻和电压都不变，在同样时间内的发热量与原来的相同，不会增加，C错。 题干评注： 问题评注： 2．在电源电压不变时，为了使电炉在相等的时间内发热多些，可采取的措施是( ) A.增大电热丝的电阻 B.减小电热丝的电阻 C.在电热丝上并联电阻 D.在电热丝上串联电阻 答案：B 解析：有同学认为应选(A)，根据焦耳定律Q=I2Rt，导体上放出的热量与电阻成正比，所以要增加热量，可增大电阻.这是由于对焦耳定律理解不全面的缘故.焦耳定律所阐述的导体上放出的热量和某一个量的比例关系是在其他一些量不变的条件下才成立的，如放出的热量和电阻成正比，是指电流强度和通电时间都不变的条件下热量与电阻成正比，按题意，通电时间是相同的，但由于电源电压是不变的，通过电热丝的电流强度将随着电阻的增大而减小，若再根据Q=I2Rt，将不易得出正确的结论.事实上,在电压一定的条件下, 根据P=U2/R可知，减小电热丝的电阻就可增大电功率，即在相同时间内发热多些. 题干评注： 问题评注： 3．有一种双温电炉，其电路图如图所示，由两段阻值相同的电阻丝组成的发热体，A，B，C为三根引出线，其中A为低温档，B为高温档，且高温档每秒产生的热量是低温档每秒产生热量的2倍，试在方框内画出两段电阻丝的连接图，并说明设计的理由. 答案：方框内的两段电阻丝应如图连接.设计合理性证明如下：当S接高温档BC时， 当S接低温档AC时，
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=qU q （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。 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
3焦耳定律 广东省中山市北区中学张常红（中教高级） 教材依据 人民教育出版社九年义务教育三年制初级中学教科书第二册第九章。 教学理念和设计思想 根据素质教育的要求，我们的教学要培养学生的科学素养和创新能力，体现以人为本的教学思想，使学生在学校里得到全面的发展。物理学科是一门以实验为基础的学科，要想学好物理，就得认真地做好实验，鼓励学生敢于动手、勤于动手、要多动脑，对实验中看到的现象和学习中遇到的问题，要多问些为什么。我们还要突破知识本位的思想，着力培养学生的科学研究方法和能力。学习物理还要多联系社会与生活，试着用科学知识解释看到的现象。物理知识在日常生活中有着重要的应用，想一想科学技术给我们的社会带来了哪些好处，同时又带来什么社会问题，应该怎样解决，力争使自己的教学富有时代气息，突出科技、技术、环境和社会三大主题，增强学生的社会责任感和时代紧迫感。 我们的教学目标包括三个方面：知识和技能目标，过程与方法目标，情感态度与价值观目标。“焦耳定律”一节内容若仅从知识和技能目标来看，是让学生理解和运用焦耳定律的公式，这是很容易达到的，教师多出几道例题让学生训练就可以了。然而这是远远不够的，这样根本没有达到教学目标。教师再补做一下演示实验，也仅仅是让学生增加一些感性认识，使学生对焦耳定律产生一些认同感，加深记忆，培养学生的实验技能和尊重实验的精神。这仍然是不够的，完成的仍然是浅层次的教学目标，过程与方法、情感态度与价值观目标很难体现。 为了全面完成各项教学目标，我们必须充分挖掘隐含在该节内容中的素质教育因素对学生进行教育。首先，把教师的演示实验改为学生的科学探究实验，严格按照科学探究的步骤展开；其次，将学生进行分组，加强同桌和小组同学间的交流与讨论。学生在自己提出的问题驱动下去探究，在讨论交流中进行思维的沟通和碰撞，这些都是创新学习的重要手段，既能培养学生的实验动手能力，又能培养学生的合作学习精神和探求真知的兴趣，真正成为学习的主体，更重要的是使学生真正体验到科学发现的成功喜悦，得到了科学探究的方法和科学研究的能力的培养，领悟科学的思想和精神，为学生将来的科学研究奠定了基础。
一、初中物理焦耳定律的应用问题 1．2019年3月，中国青年科学家曹原证实了石墨烯在特定条件下的超导性能，取得了国际超导科研领域的重大突破。利用石墨烯超导的零电阻特性进行远距离输电，将实现电能零耗损。其节能依据的原理是（） A．牛顿第一定律B．帕斯卡定律C．欧姆定律D．焦耳定律 【答案】D 【解析】 【分析】 利用超导进行远距离输电，因为超导体的电阻为零，根据焦耳定律公式可知，没有热量产生，即没有内能的损耗。 【详解】 A．牛顿第一定律是指一切物体在不受力的情况下，将保持静止状态或匀速直线运动状态，与题无关，故A不符合题意； B．帕斯卡定律是指加在密闭液体上的压强，能够大小不变地由液体向各个方向传递，与题无关，故B错误； C．欧姆定律是指一段导体通过的电流跟加在导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，与题无关，故C错误； D．焦耳定律是指一段导体产生的热量跟导体通过的电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟导体的通电时间成正比；所以当电阻为零时，导体没有热量产生，即电能零损坏，故D正确。 故选D。 2．图中电源电压保持不变，灯泡标有"6V，3W字样，当开关s闭合时.灯泡L正常发光，电流表的示数为0.8A，则电阻R=____Ω．.通电10s. R产生的热量为______J. 【答案】20Ω 18J 【解析】 【分析】 【详解】 当闭合开关S时，灯L正常发光，说明电源电压为U=6V，电流表测的是总电流，则 I=0．8A， 由P=UI可知，灯泡中的电流： I L =P额/U额=3W/6V=0.5A，
根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知：电阻中的电流: I R =I-I L =0.8A-0.5A=0.3A ， 由I =U/R 得,电阻: R =U /I R =6V/0．3A=20Ω； 通电1min 电阻R 产生的热量： Q =W =UI R t =6V×0．3A×10s=18J 。 3．小明将线圈电阻为4.84Ω的电动机接人220V 的家庭电路中，关闭其它用电器，只让电动机工作时，观察到他家标有2000imp/(kW.h)的电能表3min 内闪烁了100次，则电动机在这段时间内消耗的电能为________kW.h ，电动机线圈产生________J 的热量。 【答案】0.05 41.810? 【解析】 【分析】 【详解】 [1]电动机在这段时间内消耗的电能为 0100kW h=kW h 0.05kW h 2000 n W n = ??=? [2]根据公式W UIt =可以求出电动机线圈的电流为 60.05 3.610J 100A 220V 360s 22 W I Ut ??===?? 电动机线圈产生热量为 22 4100(A) 4.84Ω180s=18000J=1.810J 22 Q I Rt ==??? 4．电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W ”的字样，使它们分别在额定电压下工作相同的时间。以下判断中正确的是 A ．它们在工作时通过的电流一定相等 B ．它们在工作过程中消耗的电能一定相等 C ．它们在工作过程中产生的电热一定相等 D ．它们在工作过程中的电功率一定相等 【答案】ABD 【解析】 【详解】 A ．根据P UI =得它们在额定电压下工作时通过的电流相等，故A 正确； B ．根据W Pt =得它们在在额定电压下工作相同的时间消耗的电能相等，故B 正确； C ．电烙铁工作时主要把电能转化为内能，电风扇工作时主要把电能转化为风能，所以它们在工作过程中产生的电热不相等，故C 错误； D ．它们在额定电压下工作的电功率都等于60W ，故D 正确。