第18章 第4节 焦耳定律-【七彩课堂】2023-2024学年九年级物理下册同步教学配套课件（人教版）

第十八章 电功率 第4节 焦耳定律 人教版 物理 九年级 下册 18.4 焦耳定律/ 1 　　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? 导入新知 18.4 焦耳定律/ 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。 素养目标 18.4 焦耳定律/ 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。 利用电流的热效应来加热的设备：________。 电热器 电热水器 电热水壶 电炉 电烤箱 电饭锅 电热取暖器 这些用电器工作时有什么共同特点？ 知识点 1 电流的热效应 探究新知 18.4 焦耳定律/ 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？ 电流的热效应与哪些因素有关？ 猜想： 与电流、电阻、时间有关。 观察与猜想 探究新知 18.4 焦耳定律/ 讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么方法去研究？ （控制变量法） 讨论2：实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？ （转换法） 实验 装置 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。 管中液面上升的高度 这种研究方法叫 实验方法 探究新知 18.4 焦耳定律/ 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 实验1：研究电热与电阻关系 点击图片播放实验视频 探究新知 18.4 焦耳定律/ 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 实验2：研究电热与电流关系 点击图片播放实验视频 探究新知 18.4 焦耳定律/ √ × × × 图是课本“探究电流通过导体产生的 热量与导体电阻间关系”的实验装置，两 个透明容器中封闭着等量的空气，电路正 确连接后，通电进行实验过程中，下列说 法正确的是 （ 　） A．左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大 B．U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 C．要保持两个电阻丝两端电压相等 D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 B 两电阻丝串联电流相等 热量的多少不能直接观察，可通过U型管液面高度差的变化来反映 电路中两电阻串联，电流相等，各电阻分得电压不等 根据Q=I2Rt可知，I和t相同时，电阻大的电阻丝产生的热量较多 巩固练习 18.4 焦耳定律/ Q = I ² R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 物理量： 单位： 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。 知识点 2 焦耳定律 探究新知 18.4 焦耳定律/ 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 物理学史 探究新知 18.4 焦耳定律/ 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 (如：电暖器、电饭锅、电炉子等) 此时：Q=W=Pt=UIt = U2 R t 适用于纯电阻电路（只发热） = I2Rt 【问题回顾】电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？ 原因：导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。 电能和电热关系 探究新知 18.4 焦耳定律/ 例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生