第十八章电功率【第四节】焦耳定律 ---2024-2025学年人教版物理九年级全一册

学习目标 1. 能够用控制变量法探究通电导体产生的热量与电流、电阻、时间有关，知道焦耳定律。 2. 能运用焦耳定律原理解释一些与电热有关的生活现象。 1. 课本P99图18.4-1中，四个用电器通电时都会产生 现象，说明电流在工作过程中消耗的 转化成 。 2. 举出你家中利用电流热效应工作的用电器有哪些？ 。 【导学1】 热 电能 内能（热能） 电饭锅、电吹风、电烫斗…… 3. 如图18-4-1的电炉丝通电时热得发红，而导线几乎不发热，为什么呢？ (1) 有没有电流通过导线？ 。 (2) 通过导线的电流 （选填 “小于”“等于”或“大 于”）通过电炉丝的电流，原因是 。 (3) 猜想：电炉丝发热较多的原因是： 。 图18-4-1 有 等于 串联电路电流处处相等 电炉丝电阻较大 4. 实验探究： (1) 有两发热丝，阻值分别是R1=5Ω、R2=10Ω，如图 18-4-2所示，R1、R2串联接上电源、开关。 思考：①两者发热多少，是通过观察U型管中液柱的 来比较的。 ②这实验控制相同的量是 和 。 ③现象：R1、R2上升高度之比是 。 ④结论：在 、 相同时， 。 高度差 I t 12 I t 电热跟发热器的电阻成正比 (2) 给出三个R=5Ω的发热丝（用A、B、C表示），设计如图18-4-3的电路图，并用图18-4-2装置接线，只观察A、B两个5Ω的发热丝的发热对比。 思考：①图18-4-3中，IAIB = 。 ②现象：发热丝A与发热丝B使液柱上升的高度之比 。 ③ 、 相同时， 。 12 21 R t 电热跟电流平方成正比 (3) 只观察图18-4-2中R2=10Ω的发热丝，通电时间越长，它发热越 。 结论：在 、 相同时， 。 归纳以上三点：电流通过导体产生的热量Q，跟 成正比，跟 成正比，跟 成正比，这个规律叫做焦耳定律，用公式表示（并在括号内填写物理量的单位符号）： 多 I R 电热跟时间成正比 电流 电阻 时间 I2 R t J A Ω s 5. 解释图18-4-1中电炉丝热得发红，而导线不怎么热的原因是： 。 练习：当温度降到一定程度，某些物质的电阻会变为零，这物质叫做超导体。假如科学家已经研制成功室温下能使用的超导体，能将它用来制作（ ） A. 电炉发热丝 B. 白炽灯泡的灯丝 C. 输电导线 C. 滑动变阻器 6. 阅读课本P101，列举现实生活生产中电热的利用与防止的事例。 C 通过电炉丝和导线的电流、通电时间相等，电炉丝电阻较大，导线电阻较小 电热的计算 例：一根10Ω的电阻丝接在3V的电源上，在1min内共产生多少热量？ 解法1： 解法2： 解法3： 【导学2】 解题方法归纳：①电热计算可用的公式 ； ； 。 ②无论用什么公式：电热的单位都是 ，其他各单位分别是： 。 J 安、伏、欧、秒 1. 电热的计算公式Q = = = = 。 在计算时要注意单位统一：Q（ ）、I（ ）、U（ ）、R（ ）、t（ ） 2. 我们把电炉、电烙铁、电暖器等专门用电来产生热量的用电器叫做电热器。若电能全部 转化为热，而没有同时转化为其他形式的能，此时，电流所做的功W与电流产生的热Q的关系： 。（显然Q=W是有条件的） 3. 在计算消耗的电能W可用单位