18.4课时 （教学设计）焦耳定律-2021-2022学年九年级物理下册精品备课导学案+教学设计+课件+练习（人教版）

18.4课时 焦耳定律 教学设计 知识点一：电流的热效应 （1） 定义：电流通过导体时将电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。如：电流流过灯丝时，灯泡发热；电热毯通电后会发热…… （2） 电热器：电烙铁、电熨斗、电炉、电饭锅、电暖器、电烤箱、电热水器等利用电流的热效应进行工作，所有的电热器都是把电能转化为内能。 知识点二：电流通过导体时产生的热量多少跟什么因素有关 提出问题：电流通过导体产生的热量多少与什么因素有关？ 实验方法：控制变量法、转换法 猜想并进行实验： （1）探究电流产生的热量与电阻的关系 将两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相同，通电一段时间后，比较两个容器中U型管液面的高度变化情况，发现与右边容器相连的U型管液面高度变化更大一些。如图所示 注意：①本实验中电热的多少通过空气受热膨胀U型管两侧液面高度变化不同来反应，转换法的利用，故需要在U型管中装有等量的空气。 ②实验中U型管中装的液体是煤油，因为煤油比热容小，升温快，同时，煤油是绝缘体，不导电，具有安全性。 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 （1） 探究电流产生的热量与电流的关系 如图所示，两个密闭容器中的电阻丝阻值都是5Ω，在右侧容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于通过通过右侧容器中电阻丝的电流。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。发现与左侧容器相通的U型管液面变化更大一些。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 注意：实验中用电阻丝对空气加热可以缩短实验时间，并会使实验现象更加明显，实验中应使两容器密闭，不能漏气。 （2） 探究电流产生的热量与时间的关系 如图所示，将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察与左边容器相通的U型管的液面高度变化情况，发现随着通电时间越长，U型管中液面高度变化越大。 结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多 知识点三：焦耳定律 （1） 内容：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。 （2） 公式：，在国际单位制中，电热的单位是焦耳，符号“” （3） 焦耳定律的理论推导：电流通过导体