18.4 焦耳定律 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

18.4 焦耳定律 导学案 【学习任务一】探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关？ 1.提出问题：电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关？ 2.猜想与假设：可能跟导体的 、 、 有关； 3.设计实验： 实验器材：电源、开关、导线、3个5Ω的电阻、一个10Ω的电阻、电流表、焦耳定律演示器等 实验方法：① 法：每次只改变其中的一个因素，而控制其余几个因素不变； ② 法：通过U形管液面的高度变化来反映产生热量的多少。 3-1.探究一：电流产生热量Q多少跟电阻R的关系 （1）条件：相同的量：等量空气、 、 ；需要改变的量： ； （2）电路图：（思路：应选择两个阻值 同的定值电阻，设计一个 联电路） （3）实验操作：按照电路图连接好电路，闭合开关，相同时间内观察左右两侧U型管液面变化。 （4）实验现象： 侧U型管液面高度差较大； （5）实验结论一：在电流与通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越 。 3-2.探究二：电流产生热量Q多少跟电流I的关系 （1）条件：相同的量：等量空气、 、 ；需要改变的量： ； （2）电路图：（思路：应选择两个阻值 同的定值电阻，设计一个 联电路） （3）实验操作：按照电路图连接好电路，闭合开关，相同时间内观察左右两侧U型管液面变化。 （4）实验现象： 侧U型管液面高度差较大； （5）实验结论二：在电阻与通电时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越 。 3-3.探究三：电流产生热量Q多少跟通电时间t的关系 （1）条件：相同的量： 、 ；需要改变的量： ； （2）电路图： （3）实验操作：按照电路图连接好电路，闭合开关，分别观察不同时刻左右两侧U型管液面变化。 （4）实验现象：通电时间越长，U型管液面高度差越 ； （5）实验结论三：在电阻与电流相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越 。【学习任务二】焦耳定律 1.英国物理学家 进行了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。 2.电流通过导体产生的热量跟电流的 成 比，跟导体的电阻成 比，跟通电时间成 比。——这就是焦耳定律。 3.表达式： 热量（Q）的单位：焦耳（J）； 电流（I）的单位：安培（A）； 电阻（R）的单位：欧姆（Ω）； 时间（t）的单位：秒（s） 4.练习1：一根 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? 5.练习2：一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？ 科网（北京）股份有限公司1 学科网（北京）股份有限公司 $$