18.4焦耳定律（导学案）-【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）

班级：九年级（ ）班 姓名： 18.4焦耳定律（导学案） 一、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。 二、教学过程 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 。 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 [提出问题] 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？ [猜想假设] 实验1 探究电流通过导体时产生热的多少与电阻的关系 [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。 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？ [实验现象1] [实验结论1] 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 [实验现象2] [实验结论2] 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？ [实验现象3] [实验结论3] [归纳总结] 例题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”）； （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 。 焦耳定律 1.焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成 比，跟导体的电阻成 比，跟通电时间成 比。这个规律叫做 。 2.公式： 4.焦耳定律公式的理论推导： 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Q = W = 。再根据欧姆定律U = ，就得到Q = 。可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来的结论与焦耳定律一致。 学过了焦耳定律，你能回答这一节开始时提出的问题吗? 课本例题：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端，在5 min内共产生多少热量？ 例题2．电动自行车的电动机正常工作电压为36V，正常工作时通过电动机线圈的电流为4A，电动机的线圈电阻为1.2Ω，5min内电流通过线圈产生的热量为 J，电动机消耗的电能为 J。 电热的利用与防止 例题3．电流的热效应在生产和生活中被广泛应用，但有时它也会给我们带来危害。下列事例中属于防止电热危害的是（　　） A．用电熨斗熨衣服 B．孵化家禽的电热孵卵机 C．输电线常采用铜线或者铝线作为芯线 D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4 学科网（北京）股份有限公司 $$ 班级：九年级（ ）班 姓名： 18.4焦耳定律（导学案）教师版 一、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。 二、教学过程 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 电 能转化成 内 能，这种现象叫做 电流的热效应 。 利用电流热效应工作的用电器的用电器叫 电热器 ，例如