18.4焦耳定律（教学课件）-【一站式课堂】2023-2024学年九年级物理全一册精品资源包（课件+教学设计+分层作业）

焦耳定律 　　小明趁爸爸、妈妈不在的时候偷偷看电视，然后在爸爸、妈妈回来之前把电视关掉，做到神不知鬼不觉。可是，聪明的妈妈每次回到家里只要摸一下电视，就知道小明有没有看电视。 　　请问：小明的妈妈是怎么知道的呢？ 电视机工作时会发热！ 2 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。 生活中有哪些关于电流热效应的现象？ 　　通过电炉丝和导线的电流相同，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量的多少跟什么因素有关? 交流讨论 根据事实，作出猜想： 事实1：时间越长，电炉丝产生的热量越多。 猜想1：导体产生的热量可能与______________有关。 事实2：电炉丝发热，而跟电炉丝相连的导线却不太热。 猜想2：导体产生的热量可能与______________有关。 事实3：短路时电池过热被烧坏。 猜想3：导体产生的热量可能与______________有关。 电流大小 通电时间长短 电阻大小 控制变量法 设计电路图： I = 2I1 I A R1 = 5 Ω R2 = 5 Ω R3 = 5 Ω I1 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 电热与电阻的关系 电热与电流的关系 密封等量的空气，受热膨胀 　　产生的热量越多，空气膨胀越厉害，液面越高 　　电阻丝通电产生热量 实验装置 影响产生电热与电阻的关系 探究电热与电阻的关系时，应控制_________________相同。 电流、通电时间 观察到什么实验现象？说明了什么？ 　　电阻大的液面升高的高度更高。 　　说明其他条件相同时，电阻越大，产生的热量越多。 影响产生电热与电流的关系 探究电热与电流的关系时，应控制_________________相同。 电阻、通电时间 　　电流大的液面升高的高度更高。 　　说明其他条件相同时，电流越大，产生的热量越多。 观察到什么实验现象？说明了什么？ 实验中随着时间的增长，液面是怎样变化的？说明了什么？ 液面升高的高度越来越高，说明通电时间越长，产生的热量越多。 电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有什么定量关系呢？ 　　焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英国物理学家。他用近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，焦耳于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 1．内容： 2．公式： Q = I 2Rt 3．单位： 焦耳（J） 　　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。 当电风扇工作时，消耗的电能主要转化为_________。 电热和电功的关系 机械能 消耗的电能 = 电功 内能 + 机械能 W ＞ Q热 电功的公式：W = _______。 UIt 　　当消耗的电能全部转化成内能，而没有同时转化为其他形式的能量时，根据欧姆定律可以得到W = I 2Rt = Q。 交流讨论 　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是根据焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? 　　前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 Ω×300 s = 6 480 J 例题　一根60 Ω 的电阻丝接在36 V的电源两端，在5 min内共产生 多少热量? 答: 在 5 min内共产生 6 480 J 热量。 解: 由欧姆定律得通过电阻丝的电流 由焦耳定律得 三、电热的利用和防止 电流通过用电器都会产生热量，哪些是有利的，哪些是有害的。 电视机 电暖气 电风扇 电熨斗 手机 电饭煲 电脑 电动机 有害 有利 有利 有害 有害 有利 有害 有害 利用电流的热效应来加热的设备才是电热器。 电热的优点： 　　有害的电热，可能烧坏用电器甚至引发火灾。 　　生活中防止电热产生危害的措施有哪些？ 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，可以方便地控制和调节温度。 　　电视机上的散热孔；电脑上的微型散热风扇等都是为了防止电热产生危害。 内容：电流通过导体产生的热量跟_____的二次方成正比，跟导体的_____成正比，跟__________成正比。 公式： 1．电流的热效应 Q = I 2Rt 2．焦耳定律 3．电热的利用和防止 电流通过导体时电能转化成____能的现象。 内 电流 电阻 通电时间 20 $