6.3《焦耳定律》PPT课件+素材 2021-2022学年教科版物理九年级上册

第六章 电功率 第3节 焦耳定律 1.电流的热效应。 2.焦耳定律(公式法：Q＝I2Rt) 3.电热的利用和防止。 学习目标 点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？ 导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？ 新课导入 电烤箱 这些常见家用电器的共同特点？ 电取暖器 电热水器 一、电流的热效应 新课讲解 定义：电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的热效应。 1.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。 2.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。 新课讲解 电流的热效应与哪些因素有关？ 猜想： [设计实验] 讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么方法去研究？ （控制变量法） 讨论2：实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？这种研究方法叫什么法？ （转换法） 新课讲解 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。 实验中，通过观察__ __ _________来比较电流产生的热量的多少。 实验 装置 管中液面上升的高度 例 典例分析 新课讲解 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 控制不变的量是：电流通电时间 现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。 结论：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。 新课讲解 实验2：研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 控制不变的量是：电阻通电时间 现象：电流较大的这边的液柱上升较高。 结论：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。 新课讲解 点击画面 播放动画 新课讲解 用如图所示的装置做“探究电流相同时， 通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验。（甲、乙是完全相同的密闭容器，闭合开关前，A、B 两U 形管内液面相平） （1）由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察 U形管中液面的 来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的探究方法是 。 （2）通过对比观察， （ 填“甲” 或“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流和通电时间相同时，电阻越 ，导体产生的热量越多。 高度变化 转换法 乙 大 例 典例分析 新课讲解 焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。 二、焦耳定律 新课讲解 焦耳定律 定义：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。 Q = I² R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 新课讲解 如图所示的是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。已知R 甲=5 Ω，R 乙=10 Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝串联在电路中。若电路中的电流为0.3 A， 则甲电阻丝在 1 min 内产生的热量为 J。 27 例 典例分析 新课讲解 小小辩论会： 辩题：电热是有利的还是有害的？ (正方观点：有利的。反方观点：有害的。) 要求：请正反双方举例支持自己的观点。 限时一分钟。 三、电热的利用和防止 新课讲解 1.电热的利用 电饭锅 电烙铁 热得快 电热毯 电熨斗 电热孵化器 电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 新课讲解 2.防止电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。 如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。 缺点：浪费电能，电线老化，影响用电器使用寿命。 新课讲解 下列情况中不属于防止电热危害的是（ ） A.电视机的后盖有许多孔 B.电脑机箱内有小风扇 C.电动机外壳有许多散热片 D.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次 解析：电视机后盖的散热孔，电脑机箱内的小风扇，电动机外壳的散热片， 都可以加速散热，从而防止电热的危害。家电长时间停用，隔一段时间通电一次，是利用电热驱潮，避免家用电器因受潮而损坏。 D 例 典例分析 新课讲解 焦耳定律 电流的热效应 实验探究 电热的利用和防止 公式：Q=I2Rt 电功与电热的关系 课堂小结 1.实验探究：(