18.4《焦耳定律》导学案 2023－2024学年人教版九年级物理

第十八章第4节《焦耳定律》导学案 学习目标： 1、能通过生活实例，认识电流的热效应。 2、能在实验的基础上了解焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。 3、了解电热的利用及防止，学会辩证地看待问题。 设疑自探一：什么是电流的热效应？ 1、电流的热效应：电流通过导体产生了 就是电流的热效应，简称电热。 2、家用电器中利用电流的热效应工作的有 、 、 、 。 3、生活中你还发现了哪些关于电流通过用电器产生热量的现象？ 设疑自探二：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？ （1） 科学猜想： 1、电炉在通电时，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不热？导线与电炉丝串联，它们的 相等，由于电炉丝的电阻比导线的电阻 （选填“大”或“小”），产生的热量多。这个实例说明电流通过导体产生的热量与 有关。 2、在人们使用插座时，不能同时将多个大功率用电器接在同一个插座上，这样容易引起插座起火。这是为什么?当插座上的多个大功率用电器同时通电时，通过插座的电流 （选填“大”或“小”），产生的热量多。这个实例说明电流通过导体产生的热量与 有关。 3、电流通过导体产生的热量还与 有关。 归纳总结：电流通过导体产生的热量与 、 、 有关。 （1） 探究电流通过导体产生的热量与电阻、电流、通电时间的关系。 1、 探究电热与电阻的关系： （1）探究电热与电阻的关系时应保持 、 不变，只改变 ，这种探究问题的方法叫法 。 （2）实验装置如图所示。两个透明的容器中密封关等量的空气。通电时电阻丝产生的热量使容器中空气的温度升高、体积膨胀，U形管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。产生的热量越多， U形管内两液面的高度差越大。 因此，实验中通过来U形管内两液面的 来比较产生热量的多少，这种方法叫 法。 （3）实验时分别将5Ω和10Ω的电阻串联接入电路，通电后的现象如右图所示，由现象可判断 Ω的电阻产生的热量较多，由此得出的实验结论是 。 2、 探究电热与流的关系： （1） 探究电热与流的关系时应保持 、 不变，只改变 。 （2） 探究电热与流的关系的实验时采用右图所示的电路。通电时通过左边容器中电阻 的电流 （选填“大”或“小”）右边容器中电阻的电流，实验中通过 改变电流的大小。 （3）根据实验现象得出的结论是 。 设疑自探三：焦耳定律 英国物理学家焦耳用近40年的时间做了400多次实验，发现了电流通过导体产生的热量跟电阻、电流及通电时间之间的关系，即焦耳定律。 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 成正比，跟 成正比。 公式： 例题：热熔胶在室温下为固体，加热变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝．电热丝的电阻是1000Ω，通过的电流是0.2A时，1min产生的热量是多少？ 能力提升： 夏天常用的电热驱蚊器是利用电流的_____效应工作的。其发热元件正常工作时的电阻为8800Ω，接在家庭照明电路中正常工作l00s产生的热量是多少？ 【拓展延伸】某电饭锅接在220V家庭电路中，正常工作时的电流为5A，它正常工作5min产生多少热量？ 电功和电热的关系： 家庭电路中的电饭锅、电热毯等用电用电器在工作时电流做功全部转化为内能，这时电流做的功W与产生的电热Q相等，即W=Q。在计算电热时可以用计算电流做功的方法，即W=Q=Uit=Pt。 家用电器中的电风扇、电动车等含有电动机的用电器，它们在通电时消耗的电能主要转化为机械能，少量的转化为内能，电流做的功大于产生的热量，W>Q，这时它们产生的热量只能用焦耳定律Q=I2Rt计算。 课堂检测 1.下列用电器，利用电流热效应工作的是（ ） A． 手机 B．电热杯 C．电饼铛 D．电冰箱 2.电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却不怎么热，其原因是 A．通过电炉丝的电流