新人教版九年級(jí)下冊(cè)物理 18.4焦耳定律 教學(xué)課件

1、第4節(jié) 焦耳定律第十八章 電功率逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2電流的熱效應(yīng)焦耳定律電熱的利用和防止知識(shí)點(diǎn)電流的熱效應(yīng)知1講11. 電流的熱效應(yīng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象。知1講2. 探究電熱的影響因素(1)實(shí)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)換法、控制變量法。(2)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一：如圖1 甲所示，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與導(dǎo)體電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)二：如圖1 乙所示，探究電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與電流的關(guān)系。知1講實(shí)驗(yàn)詳解:轉(zhuǎn)換法：通過(guò)U形管兩邊液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，從而反映電阻產(chǎn)生熱量的多少?？刂谱兞糠ǎ簩?shí)驗(yàn)一是通過(guò)串聯(lián)保證電流相同；實(shí)驗(yàn)二中，左邊容器內(nèi)電阻中電流是右

2、邊容器內(nèi)電阻中電流的2倍，探究電熱與電流的關(guān)系。知1講(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)一結(jié)論在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)二結(jié)論在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。在兩次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，隨著加熱時(shí)間的延長(zhǎng)，U 形管兩邊液面的高度差增大，表明在電流大小、電阻大小相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電阻產(chǎn)生的熱量越多。知1講特別提醒:實(shí)驗(yàn)中用電阻絲對(duì)空氣加熱可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，并會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使兩容器密閉且封閉等量的空氣，不能漏氣。知1講例 1中考廣東 用如圖2 所示的裝置做“探究電流相同時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”的實(shí)

3、驗(yàn)。(甲、乙是完全相同的密閉容器，閉合開(kāi)關(guān)前，A、B 兩U 形管內(nèi)液面相平)知1講(1)由于電流產(chǎn)生的熱量不易直接測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中是通過(guò)觀察U 形管中液面的_來(lái)顯示甲、乙容器內(nèi)空氣溫度的變化，這里采用的探究方法是_。高度變化轉(zhuǎn)換法知1講(2)通過(guò)對(duì)比觀察，_ (填“甲”或“乙”)容器中導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量較多。由此可知，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越_，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。乙大知1講解題秘方：對(duì)比圖文信息，讀題也能讀出答案。解析：通過(guò)情景觀察可以發(fā)現(xiàn)，兩電阻絲串聯(lián)，即保證電流相等，探究電熱與電阻的關(guān)系，再觀察U 形管液面高度的變化情況，哪一側(cè)液面高，哪一側(cè)容器中電阻絲在相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量多。技巧

4、：探究電熱的影響因素，用到控制變量法和轉(zhuǎn)換法。在探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí)，要保證電流大小和通電時(shí)間相同。其中，保持電流大小相同的方法是將兩個(gè)電阻串聯(lián)。1-1. 中考黃石 如圖3所示，兩個(gè)密閉容器中接入電熱絲R1、R2，右邊容器上方接入電熱絲R3，在通電時(shí)間相同的情況下，觀察兩個(gè)U 形管中液面高度的變化。知1練本實(shí)驗(yàn)是根據(jù) _(填“氣體”或“液體”)的熱脹冷縮來(lái)反映電流產(chǎn)生的熱量多少，已知R1=10，R3=6，為了研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，則R2=_。若將R3 和R2并聯(lián)接入右邊密閉容器中，則可研究電流產(chǎn)生的熱量與_的關(guān)系。知1練氣體10電阻知2講知識(shí)點(diǎn)焦耳定律21. 內(nèi)容：電流通

5、過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。知2講2. 焦耳定律公式及各物理量單位。公式Q=I2Rt物理量及單位電流IA電阻R通電時(shí)間ts熱量QJ知2講(1)公式的意義：公式反映的是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱效應(yīng)的規(guī)律，定量地揭示了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的規(guī)律。(2)適用范圍：公式是由實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的，只要是電流所產(chǎn)生的熱量，都可以利用這一公式進(jìn)行計(jì)算。知2講3. 在純電阻電路中，電熱與電阻的關(guān)系(1)在只有R1和R2的串聯(lián)電路中，電熱與電阻成正比，即Q1Q2=R1R2；(2)在只有R1和R2的并聯(lián)電路中，通電時(shí)間相同時(shí)，電熱與電阻成反比，即Q1 Q2=R2R1。多用于定性比較

6、兩用電器相同時(shí)間產(chǎn)生的熱量。知2講拓展延伸電功(或消耗的電能) 與電熱間的關(guān)系：電功和電熱的計(jì)算公式分別為W=UIt、Q=I2Rt，均適用于所有電路。在純電阻電路中，由于電能全部轉(zhuǎn)化為電熱，所以W=Q。在非純電阻電路中，電能只有一部分轉(zhuǎn)化為電熱，即WQ。知2講例2中考新疆 如圖4 所示的電路中，R1 2 ，R2=4 ，閉合開(kāi)關(guān)S 后，電流表的示數(shù)為0.50 A。求：知2講(1)電路的總電阻；解：由電路圖可知，R1、R2 串聯(lián)，電流表測(cè)電路中的電流，電壓表測(cè)電源電壓。(1)電路的總電阻R R1+R2 2 +4 6 。解題秘方：本題用到串聯(lián)電路電阻的規(guī)律、歐姆定律公式和焦耳定律公式。(1)串聯(lián)電路

7、的總電阻等于各分電阻之和，據(jù)此求出電路的總電阻。知2講(2)電壓表的示數(shù)；解：電壓表的示數(shù)U IR 0.5 A6 3 V。解題秘方：運(yùn)用歐姆定律公式變形得U=IR，可求出電壓表示數(shù)。知2講(3)電阻R2 在1 min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量。解：t 1 min 60 s，電阻R2 在1 min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q I2R2t (0.5 A)24 60 s 60 J 。解題秘方：運(yùn)用焦耳定律Q=I2Rt，可求出熱量的多少。2-1.某一阻值為R的電阻，通過(guò)的電流為I時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是Q。則當(dāng)另一阻值為2R 的電阻，通過(guò)的電流是2I 時(shí)，在同樣的t時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為( )A.2Q B.4Q C.8Q D.

8、16Q知2練C知2講一只電烙鐵標(biāo)有“220 V 40 W”，在額定電壓下通電10 min 產(chǎn)生的熱量是_ J。例 32.4104知2講解題秘方：緊扣電熱器消耗的電能W與產(chǎn)生的熱量Q間的關(guān)系。解析：t=10 min=1060 s=600 s，通電10 min 產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=40 W600 s=2.4104 J。特別提醒：只有在純電阻電路中，電熱Q和電功W才相等。在電熱的計(jì)算中，只要載體是電熱器，如果已知電功率, 就可以利用推導(dǎo)式Q=W=Pt進(jìn)行計(jì)算。3-1.電熱水壺上標(biāo)有“220 V 800 W”，在額定電壓下，電熱水壺?zé)?10 s， 這段時(shí)間內(nèi)電熱水壺發(fā)熱體產(chǎn)生的熱量為_(kāi)J，若發(fā)熱

9、體產(chǎn)生的熱量全部被水吸收，能將_kg 的水從20 升高至100 。c水 4.2103 J/(kg)知2練1.681050.5知3講知識(shí)點(diǎn)電熱的利用和防止31. 電熱器的工作原理：電流的熱效應(yīng)。2. 電熱器的主要結(jié)構(gòu)：發(fā)熱體。發(fā)熱體是由導(dǎo)電性差、熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣體材料上做成的。其中，絕緣體材料可將電阻絲與電熱器的外殼隔開(kāi)，防止觸電和漏電。知3講3. 常見(jiàn)家用電熱器：電飯煲、電烙鐵、電烤箱等。4. 電熱器的優(yōu)點(diǎn)(1)清潔衛(wèi)生，沒(méi)有環(huán)境污染；(2)效率高；(3)可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。知3講5. 電熱的危害(1)由于電流的熱效應(yīng)，會(huì)使用電器的溫度過(guò)高，加速絕緣材料的老化，甚至可能燒壞用電器。

10、(2)造成電能輸送過(guò)程中的電能損失。6. 防止電熱危害的方法(1)安裝散熱風(fēng)扇；(2)安裝散熱片；(3)安裝散熱窗。知3講延伸拓展：照明燈工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化白熾燈工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，燈絲的溫度升高，達(dá)到發(fā)光的程度，因此，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。LED燈的原理與其不同，LED燈是利用半導(dǎo)體材料的特性，讓電能直接轉(zhuǎn)化為光能，不用先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。知3講白熾燈工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為光能的大致比例白熾燈將電能轉(zhuǎn)化為光能的大致比例為10%，一般節(jié)能燈的發(fā)光效率為30%，所以使用節(jié)能燈可大大節(jié)約電能。知3講下列情況中不屬于防止電熱危害的是( )A. 電視機(jī)的后蓋有許多孔B. 電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇C. 電動(dòng)機(jī)外殼有許多

11、散熱片D. 家電長(zhǎng)時(shí)間停用，隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次D例4知3講解題秘方：結(jié)合各種用電器具體作用來(lái)分析。解析：電視機(jī)上的散熱孔，電腦機(jī)箱內(nèi)的小風(fēng)扇，電動(dòng)機(jī)外殼上的散熱片，都可以加速散熱，從而防止電熱的危害。家電長(zhǎng)時(shí)間停用，隔一段時(shí)間通電一次，是利用電熱驅(qū)潮，避免家用電器因受潮而損壞。知3講技巧 ：熟悉各種常見(jiàn)用電器的作用，依據(jù)使用目的分析用電器工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化，進(jìn)而判斷該用電器是利用電熱還是防止電熱可能帶來(lái)的危害。4-1. 小華家里有1 000 W的電飯煲、500 W 的電熨斗、1 000 W 的電吹風(fēng)各一個(gè)，使用時(shí)它們之間是_聯(lián)的。若各自正常工作相同時(shí)間，則_產(chǎn)生的熱量最多。知3練并電飯煲焦耳定律焦耳定律電熱利用與防止影響因素焦耳定律1.實(shí)驗(yàn)探究：(1)方法：控制變量法、轉(zhuǎn)換法等。(2)技巧：在探究電流產(chǎn)生熱量的多少是否與導(dǎo)體的電阻 有關(guān)時(shí)，要保證電流相等，探究中采取串聯(lián)的方法