18.4 焦耳定律 2022-2023学年人教版物理九年级

1．回顾欧姆定律的内容，并写出其表达式_________，电功率的计算公式_________，计算用电器消耗的电能（电功）的公式____________。 2．说说下列物理过程中的能量转化 电炉子工作____________；电风扇工作____________； 电池充电______________；电灯发光______________； 电饭锅工作__________；电池对外供电____________。 温故入新 导学释疑 上述用电器，有哪些电器在工作时将电能转化为内能的？ 18.4 焦耳定律 1. 能通过生活实例，认识电流的热效应。 2. 学会利用控制变量法和转换法探究电流的热效应跟哪些因素有关。 3. 能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。 4. 通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。 学习目标 4 一、电流的热效应 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？ 一、电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 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。 合作探究 请同学们猜想一下，电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同？电流产生的热量与哪些因素有关？小组之间交流、讨论，阐明自己的观点。 一、电流的热效应 烫手 跟电阻有关 不烫手 干路 着火 跟电流有关 跟时间有关 用越久 越烫手 一、电流的热效应 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 一、电流的热效应 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 结论：在通电时间和电流大小相同的情况下，电阻的阻值越大产生的热量越多。 实验1：研究电热与电阻关系 1．下列电器设备中，利用电流热效应的是（ ） A. 电动机　 B. 电饭锅 C. 电风扇　　　 D. 电视机 2．将两电炉丝R1、R2串联起来，接在电路中，如图所示，若R1>R2，则先被点燃的火柴是（ ） A. 电炉丝R1上的火柴 B. 电炉丝R2上的火柴 C. 两电炉丝上的火柴同时被点燃 D. 无法确定 巩固归纳 一、电流的热效应 实验2：电流通过导体时产生热的多少与时间的关系 结论：在阻值和电流不变的情况下，通电时间越长电流产生的热量越多。 R1 =5 Ω R2 = 10 Ω A 一、电流的热效应 实验3：电流通过导体时产生热多少与电流大小的关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 结论：在通电时间和电阻大小相同的情况下，通过电阻的电流越大产生的热量越多。 自主思考 探究电流的热效应跟哪些因素有关实验中的注意事项都有哪些？ 3．下列教材中的探究实验，不需要控制电流一定的是（ ） A．探究导体电阻与长度的关系 B．探究电功与电压的关系 C．探究通电导体产生的热量与电阻的关系 D．探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系 巩固归纳 　　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 二、焦耳定律 二、焦耳定律 焦耳（J） Q=W W=UIt U=IR Q=I2Rt 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 公式 Q = I2Rt  单位 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对于只存在电流热效应的电路也可用 Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量。 4．某导体的电阻是5Ω，通过4A的电流时，10s产生多少热？ 5．一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量？ 巩固归纳 6．有一把电烙铁，它的电阻是1100Ω，将它接入家庭电路中，电烙铁正常工作，它的额定功率是______ ， 如果给它通电10min获得的热是________J。 7. 把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量