【物理】2.5《焦耳定律》示范教案(新人教版选修3-1)

【物理】2.5《焦耳定律》示范教案(新人教版选修3-1)（精选3篇）

1.【物理】2.5《焦耳定律》示范教案(新人教版选修3-1) 篇一

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焦耳定律

●课标要求：

一、知识与技能

1.知道在电流相同的条件下，电能转化成热能的功率跟导体的电阻成正比.2.知道利用电热和防止电热的场合和方法.二、过程与方法

1.通过实验探究电流的热效应与电阻大小的关系，培养学生的观察分析能力和概括能力.2.通过本节内容的学习，培养学生应用物理知识解决简单问题的能力.三、情感 态度与价值观

1.通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有用的，激发学生学习物理、热爱科学的兴趣.2.在学习的过程中，渗透辩证唯物主义的思想.●教学重点

通过实验探究电流热效应跟电阻大小的关系.●教学难点

组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论.●教学方法

探究法、观察法、讨论法.●教具准备

学生用：烧瓶、温度计、铜丝、电炉丝、导线、煤油、电源.演示用：电炉、电熨斗、热得快等电热器、投影仪.●课时安排 1课时 ●教学过程

一、引入新课

［师］同学们根据自己的生活经验，一定能举出许多电能变成热能的例子.通过对电能的学习，大家已经了解电流通过导体时，导体会发热，谁还记得这是电流的什么效应？

［生］这叫电流的热效应.［师］在前面课程小灯泡的发光实验中，同学们曾有意地去触摸过小灯泡，感觉小灯泡（同学们一起说）热.有没有同学触摸过导线，如小灯泡连接的导线热不热.［生］我摸过，没感觉到热.［生］我也在家里摸过做饭的电饭锅，饭都熟了，导线也没感觉到热.［师］同学们有没有考虑过这样的问题：导线和用电器中流过的电流相同吗？ ［生］相同.［师］导线和用电器中流过了相同的电流，用电器发热而导线却几乎不发热,这是为什么？今天同学们就来一起探讨电流经过用电器时产生的热量与什么有关.二、进行新课

1.电流的热效应跟电阻大小的关系 ［想想做做］

［师］同学们四人一组，选择你们面前的仪器设计实验，讨论如何做，有什么问题可以提出来.［生］为什么要用煤油，用水不可以做吗？

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2.【物理】2.5《焦耳定律》示范教案(新人教版选修3-1) 篇二

（一）内容及解析

1、内容：本节主要介绍电势差的基本知识。

2、解析：这一节主要使学生知道电势差是指两点的电压，与零电势的选择无关，电势就是该点与标准位置的电势差。电势差的定义公式U=W/q变化式可求电功W=U.q。

（二）目标及其解析

1、知道电势差和电势是从电场力做功和电场能量来描述电场的物理量。

2、会用电势的差值表示电势差，会运用公式W=U.q计算电功以及比较电场中各点电势高低

（三）教学问题诊断分析

1、学生在学习知识过程中，电势是学生的难点。

2、电势差和电场力做功的关系，电势的高低判断也要反复练习。

（四）、教学支持条件分析

为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对电势、电势差进行反复讲解练习。

（五）、教学过程设计

1、教学基本流程

复习电场强度→电势→电势差→练习、小结

2、教学情景

问题1电场中的电势差，类似于重力场中的什么量？

设计意图：最大电势差和重力势能可于类比

问题2电势差的大小怎么算？他的值可否为负值，它是标量还是矢量？

设计意图：知道电势差是标量

问题3电场力做功与什么有关？怎么计算？选取影响电势差吗？

设计意图：会计算电场力做功

问题4零电势是怎么规定的？零电势的选取影响电势差吗？ 设计意图：电势差与零电势选取无关 【例1】 课本21页【例题】.【变式】课本22页问题与练习第1题.【例2】在某电场中的A、B间移动电量为q的电荷时，电荷的电势能变化E跟电荷电量q的比值为5.0V，如果在A、B间移动电量为2q的电荷时，AB两点间电势差为多少？如果没有在AB间移动电荷，这时A、B间电势差为多少？

【解析】有同学可能错误地认为⑴AB两点间电势差2.5V⑵AB间电势差0V 产生错误的原因是没有真正理解电势能和电势差这两个不同概念的物理意义，错误地把电势差定义式UAB=E理解为电场中两点的电势差与被移动电量成反比。又因为电势差在数值上等q于移动单位电量（1C）电荷时电势能的改变量，所以移动2C电量电荷时U变为2.5V。其次错误地认为如果在AB间没有电荷移动，则无电势能的改变（E0）故AB间电势差为零，必须指出电场中两点的电势差反映电场本身的属性只要存在电场，沿电场线方向的两点间便存在电势差，这与在两点间是否移动电荷，以及电荷的电量大小无关。所以题目中两种种情况电势差均为5.0V。

【例3】如图所示，点电荷Q形成电场，现把一个q＝－2.0×10C试探电荷由无穷远处分别移到电场中的A、B、C三点，电场力做正功还是负功？若移动电荷分别做功为6.0×10J、4.0×10J、1.0×10J，以无穷远处为零电势点，这三点的电势分别为多少？若选择B点为零电势点，这三点的电势又分别为多少？ 【解析】⑴负电荷受到的电场力方向与位移方向一致，故电场力做正功

WA6.0107⑵设无穷远处与A点的电势差为UA，则有UA==-30V q2108而UA=A=-30V由题意=0 所以A=30V 同理可得B=20V C=5V ⑶因为UAB=A-B=（30-20）V=10V 若B=0，则A=UAB=10V，同理C=-15V 【例4】如图所示，在场强为E的匀强电场中，一电子（电量为e，质量为m）从电场中的A点沿电场线方向以速度v0运动，到达B点是时速度为零，求：

⑴A、B两点间电势差UAB为多少？哪点电势高？ ⑵电子从A点运动到B点所用时间为多少？

⑶A、B两点间距离为多大？

【解析】⑴电子在电场中只受电场力，电场力做功，由动能定理得 WAB=121212mvBmvAmv0 222A、B两点的电势差UAB=WABq12mv02mv02

e2e因为UAB＞0，所以A＞B即A点电势高

⑵以v0为正方向，从A至B设运动时间为t，由动量定理得-Eet=0-mv0 t=⑶设A、B两点的距离为s，由动能定理得

2mv012-Ees=-mv0 故 s=

22Eemv0 Ee(六)、目标检测

1.将电量为6×10C的负电荷从电场中A点移到B点，克服电场力做了3×10J的功，则该电荷在此过程中电势能 了 J；再将该电荷从B点移到C点，电场力做了1.2×10J的功，则A、C间的电势差UAC=.2．如图所示，带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，仅在电场力 作用下以恒定的速率v沿一圆弧从A运动到B，粒子速度方向转 过角θ.设AB弧长为L，则B处的电场强度的大小为，A、B两点的电势差UAB=.3.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的A、B两点，连线AB与电场线的夹角为，将一电量为q的正电荷从A点移到B点，若沿直线AB移动该电荷，电场力做的功W1= ；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做的功W2= ；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做的功W3=。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是。设计意图：检测目标完成情况

配餐作业

从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC A组题

1、关于电势差和电场力做功的说法中，正确的是（）

5-5

-9 A、2×10V B、1×10V C、4×10V D、2×10V 设计意图：提高学生对基础知识的学习

C组题

1、将一正电荷从无穷远处移向电场中M点，电场力做功为6.0×10J，若将一个等量的负电荷从电场中N点移向无穷远处，电场力做功为7.0×10J，则M、N两点的电势m、n有如

-9-4444下关系（）

A、m＜n＜0 B、n＞m＞0 C、n＜m＜0 D、m＞n＞0

2、两带电小球的电荷量分别为+q和-q，固定在一长度为L的绝缘细杆的两端，置于电场强度为E的匀强电场中，杆与场强方向平行，其位置如图所示，若此杆绕过O点垂直于杆的轴线转过180°，则在转动过程中电场力做的功为（）

A、0 B、qEL C、2 qEL D、qEL 设计意图：提高部分学生的的能力

3.【物理】2.5《焦耳定律》示范教案(新人教版选修3-1) 篇三

2.3欧姆定律

（一）内容及解析

1、内容：本节主要介绍欧姆定律的基本知识。

2、解析：这一节概念初中学过，要进行复习，讲述的重点内容是欧姆定律的应用。这一节内容关系到后面闭合电路的学习，要加强对这一节的练习。

（二）目标及其解析

1.知道电荷的定向运动形成电流，知道导体中产生电流的条件.2.知道电流的概念和定义式，并能进行有关的计算.3.知道什么是电阻及电阻的单位.4.会用欧姆定律并能用来解决有关电路的问题.思考题1.电流是如何形成的？

思考题2.为什么导体两端有电压，导体中就会产生电流呢？

思考题3.在I——U曲线中？，图线的斜率表示的物理意义是什么？

解析：导体内有自由移动的电荷，这些带电粒子做无规则移动时不会形成电流，电荷有正和负，因此规定正电荷定向运动的方向为电流方向。电阻对电流有阻碍作用。

（三）教学问题诊断分析

1、学生在学习知识过程中，初中知识没有学好或遗忘，在实际进行电路计算时容易出现问题。

2、在电子发生转移，使物体带正、负电荷结合到化学知识，学生对交叉学科的学习也存在着困难。

3、应用U—I图像分析具体问题时，不会把数学知识应用到物理问题上。

（四）、教学支持条件分析

为了加强学生对这部分知识的学习，帮助学生克服在学习过程中可能遇到的障碍，本节课要对初中电路进行复习，对化学的有关知识也要复习。

（五）、教学过程设计

1、教学基本流程

概述本章内容→本节学习要点→欧姆定律→图像讨论→练习、小结

2、教学情景

问题1形成电流的条件分别是什么？

设计意图：知道导体中存在电流的条件是两端存在电压 问题2电流的方向是如何规定的？

设计意图：电荷分为正、负 电荷两种。

问题3电流的定义式是什么？单位有那些？它们之间有什么关系？ 设计意图：知道电流的大小和单位

问题4 公式 I=U/R表示的物理意义是什么？ 设计意图：知道欧姆定律的内容

问题5电阻的单位有那些？它们之间有什么关系？ 设计意图：知道电阻的意义和单位 例题1.现有四对电阻，其中总电阻最小的一对是（）A.两个5Ω串联

B.一个10Ω和一个5Ω并联 C.一个100Ω和一个0.1Ω并联

D.一个2Ω和一个3Ω串联 点拨：根据两个电阻R1、R2并联总电阻的计算公式 ：

由这公式可知，并联后的总电阻小于R1，同例可证并联电阻也小于R2，即并联总电阻小于组成并联电路中的任一个电阻，所以答案C的总电阻比0.1Ω还要小，是本题所选之答案.【变式】欧姆定律的表达式为，在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越

。两个电阻R1和R2（R1＞R2）串联接入电路中，通过R1的电流

（填“大于”、“等于”或“小于”）通过R2的电流.例题2.如图所示的两导体AB、CD串联在某一电路中，若它们组成的材料和长度相同，粗细不同，则（）

A、.AB的电阻小，通过BC的电流大

B.、AB的电阻大，通过BC的电流小

C、.AB的电阻小，通过它们的电流一样大

D.、AB的电阻大，通过它们的电流一样大

点拨：导体的电阻跟导体的材料、长度、粗细、温度有关，现在AB、CD材料相同、长度相同就是AB细，BC粗，所以AB的电阻大；另外AB和CD串联，串联电路里的电流处处相等，所以答案为：D 另外：根据欧姆定律可知AB两端的电压大于BC两端的电压

【变式】把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，甲线中的电流大于乙线中的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是（）

A.当它们材料、粗细都相同时，甲线长乙线短

B.当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细

C.当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同 D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同 设计意图：复习电路的电阻串、并联接，电阻定律

（六）、目标检测

1.对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流？（）A．有可以自由移动的电荷

B．导体两端有电压

C．导体内存在电场

D．导体两端加有恒定的电压 2.关于电流，下列说法中正确的是（）A．通过导线截面的电量越多，电流越大 B．电子运动的速率越大，电流越大

C．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大 D．因为电流有方向，所以电流是矢量 3.有四个金属导体，它们的伏安特性曲线如图1所示，电阻最大导体是（）

A．a

B．b

C．c

D．d

设计意图：检测目标完成情况 A组题：

1、下列说法正确的是（）的比，与导体的电阻成反比

正比，与通过导体的电流成反比

C．欧姆定律适用于金属导体导电，电解液导电，电离后气体导电，或者是晶体二级管，晶体三极管导电

D．欧姆定律只适用于纯电阻电路

2.对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是（）A．导体内部的电场强度为零 B．导体是个等势体

C．导体两端有恒定的电压存在

D．通过导体某个截面的电量在任何相等的时间内都相等 设计意图：对学生进行基础知识练习B组题

1.白炽灯的灯丝随温度的升高导电性能变差，则白炽灯不通电时灯丝电阻R1与正常发光时电阻R2比较应是（）

A．R1＞R2

B．R1＜RC．R1=R2

D．无法判断

2.导体中的电流是5μA，那么在3.2S内有______ C的电荷定向移动通过导体的横截面，相当于______个电子通过该截面.3.如图2所示，甲、乙分别是两个电阻的I-U图线，甲电阻阻值为______Ω，乙电阻阻值为______Ω，电压为10V时，甲中电流为______A，乙中电流为______A.4.图3所示为两个电阻的U-I图线，两电阻阻值之比R1∶R2=______，给它们两端加相同的电压，则通过的电流之比I1∶I2______.设计意图：提高学生对基础知识的学习，加强对库仑定律的巩固 C组题

1.电路中有一段导体，给它加20mV的电压时，通过它的电流为 5mA，可知这段导体的电阻为______Ω，如给它加30mV的电压时，它的电阻为______Ω；如不给它加电压时，它的电阻为______Ω.2.某电解槽内，在通电的2s内共有3C的正电荷和3C的负电荷通过槽内某一横截面，则通过电解槽的电流为______A.3.在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U作用下被加速，且形成电流为I的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子质量为m，电量为e，进入加速电场之前的初速不计，则t秒内打在荧光屏上的电子数为多少？

设计意图：使部分学生有拓展的空间