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視頻標簽：焦耳定律
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：高中物理魯科版選修3-1第3章第3節3.3焦耳定律-山東省級優課
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3.3焦耳定律（教學設計）
新課引入：
1. 魔術表演：用“衣架”去鋸泡沫板，要求泡沫面要平整、光滑且沒有碎屑（先讓學生嘗試，再接入電路演示）。
2. 電烙鐵點火柴（先將電烙鐵預熱）。 問：在剛才的兩個實驗中，電能轉化為什么能？大家還能舉出生活中有哪些電器是這種能量轉化方式？
設計意圖：激發學生興趣，培養學生的能量觀念。 新課：
【知識點一】：什么是電功？
W=qU
q=It
∴W=UIt(電功的普適表達式) P電=UI(電功率的普適表達式)
【知識點二】：在剛才的“魔術表演”中大家都知道是將電能轉化為內能，那物理學中特別把電流產生的熱能稱為焦耳熱，簡稱電熱。在初中已經進行了介紹，就是著名的焦耳定律。
Q=I2Rt(電熱的普適表達式)
P熱=I2R(熱功率的普適表達式)
設計意圖：這兩部分知識學生在初中或者電場力做功那一部分已經有所知，所以直接給出內容比較合適。
【知識點三】：純電阻電路和非純電阻電路 生活中還有別的一些用電器，它的能量轉化方式不同于我們剛才介紹的那些用電器，比如電風扇、電吹風、電動機等，拿其中的電風扇來說，它是將電能轉化為哪些能？ 猜一猜：將白熾燈和電風扇串聯，閉合開關，會看到什么現象？
如果我用東西將電風扇的扇葉擋一下，會看到什么現
象？
（對于可能看到的三種現象，學生舉手，數一下支持者
的數目）
接下來我們把這個模擬電路變成真實電路，來看一下結果到底是什么樣子的？ 實驗結果：燈更亮了。
小組討論：從能量轉化與守恒角度討論為什么會出現這樣的現象？
當閉合開關，電能轉化為電熱和機械能；當用東西將電風扇的扇葉擋住時，電能只轉化為電熱，所以電路中電流增大，白熾燈更亮了。
物理學中把電能完全轉化為電熱的電路叫純電阻電路；把電能轉化為電熱和其他形式的能的電路
叫非純電阻電路。
純電阻電路 ：W電
= Q熱
P電
= P熱
非純電阻電路 ：W電
= Q熱
+ W
其他
P電
= P熱
+ P
其他
對于純電阻電路， 有 P電
= P熱
，則UI= I2
R ，即U= IR（歐姆定律），故歐姆定律只適用于
純電阻電路。
設計意圖：1培養學生動手能力、質疑能力以及分析問題解決問題的能力。
2培養學生合作與交流的能力。
例1.一臺電風扇內阻為1Ω，與一盞額定電壓為3V，電阻為3Ω的小燈泡串聯，接在12V的電壓后，小燈泡能正常發光，電風扇能正常工作。求： （1）電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？
（2）電風扇正常工作時消耗的電功率和發熱功率是多少？轉化為機械能的功率是多少？ （3）如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流？ （4）這時電動機消耗的電功率和發熱功率是多少？ 方法總結：在拿到題目的時候先分析電路的連接方式是串聯還是并聯，接下來判定電路是純電阻電路還是非純電阻電路，再根據具體問題具體求解。注意：歐姆定律只適用于純電阻部分，機械功率只能用減法。
設計意圖：這個題目的問題設置緊扣剛才的實驗情境，是對剛才實驗的模型轉化，知識點涵蓋全面，能夠幫助學生更好的理解純電阻電路和非純電阻電路之間的能量轉化。
跟蹤訓練：某一電動機，當電壓U1=10V時帶不動負載，因此不轉動，這時電流為I1=2A。當電壓為U2=36V時能帶動負載正常工作，這時電流為I2=1A。求： （1）這時電動機消耗的功率？ （2）這時電動機的熱功率？ （3）這時電動機的機械功率？
設計意圖：鞏固例題，適度前移，檢測學生學習情況。
【小組討論】：為什么學校不讓同學們用熱得快、電水壺、電吹風這樣的大功率用電器？ 【教師親身經歷分享】：在宿舍發生的一起“電吹風和襪子”事件。
設計意圖：通過學生討論、真實經歷分享，再結合所學知識，所做實驗，提醒學生珍愛生命、安全用電，節約能源、服從管理。 【關鍵字式小結】：
1.電路？？？ 2.能量轉化方式？？？ 3.三功率？？？
設計意圖：關鍵字數量少，但可在腦海中形成一個知識網絡，復現知識以及知識的內在聯系。
視頻來源：優質課網 www.jjlqy.cn
