第18章 第4节 焦耳定律-（教学课件）2022春【鸿鹄志·名师测控】九年级下册初三物理（人教版）

第18章 电功率 第4节 焦耳定律 学习目标 知识与技能 1．能通过生活实例，认识电流的热效应。 2．通过探究电流产生的热量与哪些因素有关，得出焦耳定律，并会用焦耳定律进行计算。 3．知道电热在生活中的利用和防止，学会辩证地看问题。 过程与方法 通过实验探索电流的热效应跟电流、电阻大小的关系。 情感、态度与价值观 1．具有对科学的求知欲，乐于探索日常生活中的物理学道理，乐于参与观察、实验、制作等科学实践活动。 2．能表达自己的观点，初步具有评估和听取反馈意见的意识。 重点 电流产生的热量跟电阻、电流大小之间的关系。 难点 理解焦耳定律。 学习目标 1.电流的热效应 （1）电流通过导体时将电能转化为______，这个现象叫做电流的热效应.只要有电流通过导体，而且导体有一定的电阻，就会发生电流的热效应. （2）电热与电阻的关系：在______相同的条件下，电能转化成热能时的电功率跟导体的电阻成____比. 2.焦耳定律 （1）焦耳定律的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的_______成正比，跟导体的电阻成____比，跟通电时间成_____比. （2）用公式表示Q=______. 热能 电流 正 二次方 I2Rt 正 正 自主学习 信息1　将如图所示的电炉接入家庭电路中，会发现，通电的电炉丝会发光、发热，其温度是很高的，而与电炉丝连接的导线却是凉的。 信息2　如图所示电炉丝中间断了，现将断头搭接在一起，接入家庭电路中，会发现，通电的电炉丝会发光、发热，且断头搭接在一起之处发光更亮，一会儿，断头处又被烧断。 根据以上实验现象，你能提出一个相关的问题吗？ 情境导入 上周六，我们学校小伟同学的妈妈出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。妈妈回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是用手一摸电视机的后盖就发现，小伟刚看过电视。 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。 你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？ 生成问题 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。 一、电流的热效应 自研互学 电取暖器 热得快 电流通过导体时电能转化成热能，这个现象叫做电流的热效应。 上面这些生活中常用的电器有什么共同的特性？ 电饭煲 电能转化为热能。 热水器 电热杯 实质: 　　电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 　　电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 二、探究：电流的热效应与什么因素有关 电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? 实验装置 演示实验 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 　　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。 实验2：研究电热与电流关系 　　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。 三、焦耳定律 　　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。 焦 耳 三、焦耳定律 焦耳定律 Q = I ² R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 焦耳定律：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。 焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。 即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt 考考你： 电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？ 原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共产生多少热量？ 解： 通过电阻丝的电流为： U I= __ R = 36V 60Ω =0.6A 电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J 例题讲解 1．电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡 用来加热 　　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。 四、电热的利用和防止 　　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。 2．电热的危害 焦耳定律 电流的热效应 焦耳定律 特征：电流通过导体会发热 探究电流热效应跟哪些因素有关 表述：电流通过导体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