6.3 焦耳定律（讲解课件PPT）-【优翼·学练优】2023-2024学年九年级上册初三物理同步备课（教科版）

3.焦耳定律 第六章 电功率 学练优九年级物理（JK） 教学课件 学练优九年级物理（JK） 教学课件 优 翼 课 件 学练优九年级物理（JK） 教学课件 导入新课 讲授新课 课堂小结 随堂训练 导入新课 小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸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，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗？ 学习目标 1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。 2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。 3.知道电流热效应的利用与危害。 认知与了解 导入新课 电流的热效应 一 讲授新课 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。 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。 电烤箱 电烙铁 电热水壶 生活中利用电流热效应的用电器 讲授新课 　　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? 观察与思考 讲授新课 1.猜想与假设 ①可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大。 思考：电流的热效应与那些因素有关？ ②可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大。 ③可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大。 讲授新课 2.设计实验 讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？ 答:控制变量法 讨论2：用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 答：转换法 电热—— 气体（或液体）受热膨胀，观察温度计的示数。 讲授新课 （1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响； 通电时间越长温度计示数越大 讲授新课 3.进行实验 （2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的电流为2I。比较R两次所产热的多少； 通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高 讲授新课 （3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数。 电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大 讲授新课 归纳与小结 1.对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 2.对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大越长，产生的热量越多。 3.在保持通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 讲授新课 1.内容： 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，跟通电时间成正比。 2.公式： Q = I2Rt  3.单位：焦耳（J） 焦耳定律 二 电流I的单位：A 电阻R的单位：Ω 时间t的单位：s 热量Q的单位是：J 焦耳（1818-1889） 讲授新课 4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律   纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt 非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q) ∴Q = W = UIt = I2Rt 根据欧姆定律U = IR 又∵W = UIt  若电流做的功全部用来产生热量即Q = W   焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = 来计算热量。 U2 R t 讲授新课 分析论证：电流热效应与电阻关系 1.在串联电路中，由P=UI，U=IR，可以得出P= 。 这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成 。 2.在并联电路中，由P=UI， ， 可以得出P= 。 这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成 。 I²R 正比 反比 U2 R 讲授新课 例1：一根60Ω 的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？ 分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。 讲授新课 解： I= U R = 36V 60Ω =0.6A Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J 例2：某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5 Ω，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 解：消耗的电能为: W总=UIt=220V×2A×60s=26400J 线圈中产生的热量为： Q=I2Rt=(2