15.4 探究焦耳定律（课件PPT）-【学海风暴】2023-2024学年九年级上册初三物理（沪粤版）

第十五章 电能与电功率 九年级物理沪粤版·上册 15.4　探究焦耳定律 授课人：XXXX 1 新课引入 观察图片 电暖器 电热水壶 电饭煲 电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。 新知讲解 一、通电导体产生的热量与哪些因素有关？ 猜想与假设 （1）根据日常生活经验可知，通电导体产生的热量可能与电流的大小以及通电时间有关； （2）电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。 通电导体产生的热量可能与电阻的大小有关。 设计实验与制订计划 （1）要研究通电导体产生的热量与电流、电阻以及通电时间的关系，要采取什么研究方法？ 控制变量法 （2）怎样比较导体产生热量的多少？这种方法叫什么？ 转换法 （3）怎样控制电流和通电时间相等？ 通过观察温度计升高的示数来判断； 串联 （4）怎样改变电流的大小？ 可以在电路中串联滑动变阻器 也可以采用分流电路，给瓶内的电阻旁并联一个电阻 新知讲解 进行实验与收集证据 （1）探究导体产生的热量跟电阻的关系。 新知讲解 分析实验数据，可以得到实验结论： 当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就______________。 越多 实验数据记录表 新知讲解 （2）探究导体产生的热量跟电流的关系。 当电阻一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量　　　　。 越多 新知讲解 新知讲解 探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 综上所述，通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电时间有关。 数据分析与得出结论: （1）当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越多; （2）当电阻和通电时间一定时，导体中通过的电流越大，产生的热量就越多； （3）当电阻和电流一定时，通电时间越长，导体产生的热量就越多。 新知讲解 强化训练 (北部湾中考)如图所示是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U型管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ） A. I1＝I2，A管中的液面较低； B. I1＝I2，A管中的液面较高； C. I1＞I2，A管中的液面较低； D. I1＞I2，A管中的液面较高； D 新知讲解 二、焦耳定律 电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。 1.内容： 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年-1889年），英国物理学家 2.数学表达式： 热量 电流 电阻 时间 J A Ω s 意义： 单位： 新知讲解 3.焦耳定律的理论推导 当电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为内能，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 1.当电流通过导体时，如果消耗的电能全部转化为内能，这样的电路称为“纯电阻电路”，此时，。 注意 2.当电流通过导体时，如果消耗的电能只有部分转化为内能，这样的电路称为“非纯电阻电路”，此时，，。 新知讲解 例题　某电热器接在220 V的电源上，其电阻是100 Ω，则通电8 min能产生多少热量？ 已知：U＝220 V，R＝100 Ω，t＝8 min＝480 s。 求：Q 解：根据已知条件，由欧姆定律，得 将 I 的值代入焦耳定律的公式，得。 答：这个电热器通电8 min产生的热量为 2.3×105 J。 强化训练 (哈尔滨中考) 通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电 s，这段时间电流做的功是 ______ J。 20 8800 新知讲解 三、电流热效应的应用与控制 1.电热的应用 新知讲解 2.电热的控制 电热的控制 新知讲解 强化训练 (北京中考) 下列用电器中，利用电流热效应工作的是（　　） A.电暖气 B.计算器 C.电视机 D.笔记本电脑 A 知识总结 探究焦耳定律 　1.电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 　2.焦耳定律的内容及数学表达式 　3.焦耳定律的应用 　4.电热的应用与控制 巩固练习 1.(铜仁中考) 有两个电阻：R1=６Ω，R2=８Ω，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比W1：W2 = ；若将它们并联在电路中，它们在相同时间内产生的热量之比Q1：Q2 = 　 　 。 3：4 4：3 巩固练习 2.(潍坊中考) 最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（　　） A.欧姆 B.焦耳 C.奥斯特 D.法拉第 B 巩固练习 3.(北京中考) 【多选题】小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连