18.4焦耳定律（课件）-【高效课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步精品备课一体化资源（人教版）

第4节 焦耳定律 第十八章 电功率 人 教 版 2012版 学 习 目 标 1.知道什么是电流的热效应； 2.通过探究知道电热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关； 3.知道焦耳定律的内容并会利用它进行计算； 4.能举例说出电热的利用与防止。 导入新课 真暖和！ 电流的热效应 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生（图18.4-1）。电流通过导体时 能转化成 能，这种现象叫做 。 电 内 电流的热效应 理解:电流的热效应是一种普遍现象，只要用电器对电流有阻碍作用，电流流过用电器时就会发热,就会有电能转化为内能。 利用电流热效应工作的用电器的用电器叫 ，例如电烙铁、电取暖器、白炽灯等 白炽灯通电后，电产生的热把灯丝加热到炽热状态，利用热辐射发出可见光照明。 电流的热效应 电热器 电流的热效应 在研究电流的热效应时，有个问题值得我们思考：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 换句话说，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？ 电流的热效应 为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？ 实验 探究影响电流热效应的因素 [提出问题] 电流通过导体时产生的热的多少可能与通过它的电流Ⅰ有关，还可能与导体的电阻R和通电时间t有关。 [猜想假设] 电流通过导体产生的热量与多个因素有关，所以需要采用控制变量法。 电流的热效应 [设计并进行实验1] 如图18.4-2 所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。 利用了气体受热膨胀，体积变大的规律。 实验1 探究电流通过导体时产生热的多少与电阻的关系 两容器中的电阻丝 起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？ 电流的热效应 通过U形管液面高度差反映电流产生热量的多少是转换法的应用。 控制电流相同。 串联 将两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,通电一段时间后,发现右边U形管中两边液面高度差大于左边U形管中两边液面高度差。 电流的热效应 [实验现象1] 实验表明，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。 [实验结论1] 电流的热效应 实验2 探究电流通过导体时产生热的多少与通电时间的关系 在实验1中,继续通电一段时间,两个U形管中液面的高度差都增大。 [实验现象2] [实验结论2] 说明在电流、电阻相同的情况下,通电时间越长,电流通过这个电阻产生的热量越多。 实验注意事项： 实验开始前要检查装置的气密性; 实验开始前要让两U形管中左右两侧的液面相平; 做完前两个实验后,要停一段时间,让密封容器中的温度降低到室温后再做第3个实验。 电流的热效应 电流的热效应 电流的热效应 实验3 探究电流通过导体时产生热的多少与电流的关系 [设计并进行实验2] 如图18.4-3 所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻 ，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？ 分流 并联 接通电源,在电阻、通电时间相同的情况下,左边U形管中两边液面高度差大于右形管中两边液面高度差。 [实验现象3] 电流的热效应 实验表明，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。 [实验结论3] 电流通过电阻丝产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。导体的电阻越大,通过导体的电流越大,通电时间越长，电流产生的热量越多。 [归纳总结] 电流的热效应 电流的热效应 例题1 1．小明和小丽利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。 （1）如图所示，质量相等的两瓶煤油中都浸泡着材料与长度均相同的金属丝，已知R甲较小，则两根金属丝中横截面积较大的是 （选填“甲”或“乙”）； 甲 （2）实验中，小明和小丽发现乙烧瓶中温度计的示数升高较快，这表明：在 及通电时间相等的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多； （3）小明提议利用该装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他们应将其中一烧瓶中的煤油换成质量、温度均相等的水，并使甲、乙两烧瓶中金属丝的电阻 （选填“相等”或“不相等”）；水和煤油吸热的多少是通过 来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），该处用到的研究方法是 。 电流 相等 加热时