15.4探究焦耳定律【教学目标】1、知道电流的热效应.2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用.3、通过探究“电流通过导体产生的热量跟那些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力.【教学重点】焦耳定律【教学难点】电功率的概念，用电功率的公式进行计算.【教学过程】（一）引入新课1、演示实验：灯泡接入电路中，闭合开关，灯泡发光，提出问题：（1）灯泡在工作过程中，把什么能转化为什么能？学生回答：灯泡在工作过程中，把电能能转化为内能和光能.（2）在灯泡工作过程中，电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同？学生回答：相同.（3）电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同，那为什么灯泡灯丝热得发热发光，而导线几乎不发热呢？2、多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片.指明：11月9日是我国“消防日”，据有关资料表明，城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器，使电线发热而引起的.家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾？3、进一步分析：（1）电灯在工作时把电能转化为内能和光能，人们利用电灯来照明.电炉子在工作时把电能转化为内能，人们利用电炉子来烧水等.（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？人们利用的是电风扇的什么能量？（3）提出问题：电流通过导体都要产生热量，有些设备是利用了电流通过导体产生热量，有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的，为了更好的让电热为人类服务，又要减少电热对人类造成的危害，就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？它们之间存在着什么样的规律？今天我们就学习第十五章第四节的内容：探究焦耳定律.（二）进行新课1、电流产生的热量跟哪些因素有关（学生讨论）（1）引导学生根据日常生活中的现象进行分析：电流I电热Q→与电阻R有关通电时间t（先引导学生分析电流产生的热量跟电流I、电阻R和通电时间t有关，使学生获得感性认识，为下面的实验打下基础.）（2）用实验进行研究.学生讨论研究方法：控制变量法.①当电流I、时间t相同时，研究电热Q与电阻R的关系.②当电阻R、时间t相同时，研究电热Q与电流I的关系.③当电流I、电阻R相同时，研究电热Q与通电时间t的关系.（引导学生分析研究多变量问题的方法——控制变量法，并在实验过程中具体使用，对学生进行研究方法的教育.）（3）介绍实验器材学生电源一个，开关一个，导线若干，滑动变阻器一个，量热器两个（4欧一个，16欧一个）温度计两只，打孔的橡胶塞两个，钟表一个.（4）实验原理：给量热器内的电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被量热器内的空气吸收，量热器内的空气吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，量热器内空气的温度升高得越高.用温度计测量量热器内空气温度上升的多少，就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少.（5）实验设计①电路图：通过学生讨论研究设计出实验电路如图：让一个学生把本组设计的电路图画在黑板上，并进一步说明如何进行实验.②实验记录：由小组共同设计实验记录表格，③实验探究：四位同学分工合作进行实验探究，并记录实验数据.④归纳实验结论：四位同学共同探讨，归纳实验结论，电流通过导体产生的热量跟那些因素有关.（6）交流探究结果：请一位同学将本组的实验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论.电流时间tR大=16欧R小=4欧电流I1=0.4A2min电流I2=0.8A2min①研究电热Q跟电阻R的关系：电流I、通电时间t相同，电阻R越大，电热Q越多.②研究电热Q跟电流I的关系：电阻R、通电时间t相同，电流越大，电热越多.③研究电热Q跟通电时间t的关系：电流I、电阻R相同，通电时间越长，电热越多.2、焦耳定律：焦耳简介：焦耳定律是英国物理学家焦耳经过无数次实验探索总结出来的.我们不仅要学习他发现的定律，而且要学习他的刻苦钻研的精神.（1）内容：电流通过导体时产生的热量，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.注意：“电流产生的热量Q与电流的平方I2成正比”的含义是：当I1=2I2时，Q1=4Q2（2）公式：Q=I2Rt（3）单位：I－安，R－欧，t－秒，Q－焦.（4）说明：焦耳定律是从实验中总结出来的规...
