18.4 焦耳定律-2022-2023学年人教版九年级物理

第十八章 电功率 第4节 焦耳定律 人教版 物理 九年级 授课教师：凌凌一 目 录 01 自主学习 02 全程探究 03 全员提高 04 自我评价 PART 01自主学习 （一）学习目标 1.理解焦耳定律，并能用焦耳定律进行有关计算，会解释有关电热现象；了解电热的利用和防止。 2. 在实验中过程，体验控制变量法和转换法的应用，进一步提高实验设计和操作能力，养成实事求是和严谨的科学态度。 （二）自学检测 PART 01 1、 如图所示的电路中，电源 电压保持6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω， 闭合开关S，则R1消耗的电功率为______W； 若通电30s，电阻R2产生的热量为______J。 （二）自学检测 PART 01 2、如图，灯泡L上标有“6V 3W”字样，电源电压6V且保持不变，定值电阻R=8Ω （不计灯丝电阻的变化）。只闭合S1和S3，电阻R在100s产生的热量是_______J；电路在工作状态下，整个电路消耗的最小功率是_______W。 探究一：电流的热效应 PART 02全程探究 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 电热水器 电热水壶 电炉 电饭锅 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。 现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。 结论： 控制不变的量是：__________、____________。 电流 通电时间 研究电热与电阻关系 探究电热与电阻关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 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。 现象：电流较大的这边的液柱上升较高。 结论： 控制不变的量是：____________、______________。 电阻 通电时间 研究电热与电流关系 探究电热与电流关系 探究二：焦耳定律 PART 02全程探究 Q = I ² R t 公式： 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。 电能和电热关系 当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即：Q = W = UIt = I2Rt 此时：Q=W=Pt=UIt = U2 = I2Rt R 探究三：电热的利用和防止 PART 02全程探究 电饭锅 电烙铁 热得快 电熨斗 电热的利用 散热窗 散热风扇 防止电热的危害 PART 03全员提高 （一）统一观点 1.电流的热效应：电流通过各种用电器时，温度都会升高。 2. 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。 公式：Q=I2Rt 3.电热的利用和防止。 PART 03全员提高 （二）课堂检测 1.小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比，较窄处 （ 　） A．电阻较大 B．电流较大 C．电压较小 D．电功率较小 PART 03全员提高 （二）课堂检测 2、如图所示，在接线柱间接入熔丝和铜丝，熔丝电阻大于铜丝。接通电源，闭合开关S，依次闭合各小灯泡支路的开关，可以看到电流表的示数逐渐增大；再闭合电炉丝支路的开关时，会发现熔丝被熔断。下列说法正确的是（　　） ①实验说明电路超负荷运行会引起 安全事故 ②实验中通过熔丝的电流大于铜丝 ③通电相同的时间，熔丝所产生的热量多于铜丝 ④随着支路开关依次闭合，熔丝最终熔断说明电流通过导体产生的热量与电流强度有关 A．只有①② B只有①③④ C只有②③④ D①②③④都正确 PART 03全员提高 （二）课堂检测 3、一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在电源电压为12V的电路中，为使其正常发光，应_________（选填“串”或“并”）联一个电阻（小灯泡灯丝电阻不变），该电阻通电20s产生的热量是___________J。 PART 03全员提高 （二）课堂检测 4. 小明家电饭锅的电源线坏了，他在网上新买了一根，使用时 闻到橡胶的焦糊味，他立即拔下电源插头，发现这根电源线很 热，其他用电器仍然正常工作。你认为引起电源线过热的原因 可能是（　　） A．电路的电压过高 B．新买的电源线过细 C．新买的电源线过粗 D．新买的电源线过短 PAR