初中+物理焦耳定律課件+人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)物理

第十八章電功率

第4節(jié)焦耳定律目錄自主學(xué)習(xí)課堂導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)123自主學(xué)習(xí)課堂導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)自主學(xué)習(xí)課堂導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過觀察實(shí)驗(yàn),了解電流的熱效應(yīng)。2.通過實(shí)驗(yàn)定性地探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻、電流和通電時(shí)間的關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上引出焦耳定律。3.會(huì)應(yīng)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算和解釋生活中的電熱現(xiàn)象。4.通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止,學(xué)會(huì)辯證地看待問題。自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)課堂導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.電流通過導(dǎo)體時(shí),電能轉(zhuǎn)化成

能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

2.實(shí)驗(yàn)表明:①在電流相同、通電時(shí)間相同時(shí),電阻越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

。

②在電阻相同、通電時(shí)間相同時(shí),通過一個(gè)電阻的電流越

,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

3.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成

,跟導(dǎo)體的電阻成

,跟通電時(shí)間成

。如果熱量用Q表示,電流用I表示,電阻用R表示,通電時(shí)間用t表示,則焦耳定律的表達(dá)式是

。

內(nèi)多大

Q=I2Rt正比正比正比課堂導(dǎo)學(xué)自主學(xué)習(xí)課堂導(dǎo)學(xué)學(xué)習(xí)目標(biāo)知識(shí)點(diǎn)一探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)例1小宇在做“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)時(shí),設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣,且都有一段電阻絲,U形管中有一定量的液體。(1)實(shí)驗(yàn)過程中是通過觀察

來比較導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少,這里運(yùn)用的探究方法是

法。

(2)圖甲透明容器中密封著兩段電阻絲,分別是5Ω和10Ω,利用該裝置可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與

的關(guān)系。分析圖甲中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,在電流和通電時(shí)間均相同的情況下,

越大,產(chǎn)生的熱量越多。

(3)小宇想利用圖乙所示裝置探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系,請(qǐng)幫助他將電路圖補(bǔ)充完整。圖乙中容器外的電阻R的作用是使通過R1和R2的

不同,此處運(yùn)用的研究方法是

法。

(4)正確連接圖乙中的電路,閉合開關(guān)一段時(shí)間后,小宇發(fā)現(xiàn)左側(cè)U形管液面高度差大于右側(cè)U形管液面高度差,可以得出結(jié)論:在電阻相同、通電時(shí)間相同時(shí),通過一個(gè)電阻的電流越

,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。

解答:(1)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少不能直接觀察,但透明容器內(nèi)溫度的變化可以通過U形管液面高度差的變化來反映;這種探究方法是轉(zhuǎn)換法。(2)兩個(gè)電阻串聯(lián)在電路中,電流相同,通電時(shí)間相同,電阻不同,運(yùn)用控制變量法,探究電流產(chǎn)生熱量跟電阻的關(guān)系。(3)探究電流產(chǎn)生熱量跟電流關(guān)系時(shí),根據(jù)控制變量法可知,實(shí)驗(yàn)中要控制通電時(shí)間和電阻不變,使通過R1和R2的電流不同。(4)觀察左側(cè)U形管液面高度差大于右側(cè)U形管液面高度差,說明左側(cè)容器中的電阻產(chǎn)生的熱量多。答案:(1)U形管液面的高度差;轉(zhuǎn)換;(2)電阻;電阻;(3)見右圖;電流;控制變量;(4)大。點(diǎn)評(píng):考查了對(duì)焦耳定律的認(rèn)識(shí),注重了探究實(shí)驗(yàn)的考查,該實(shí)驗(yàn)中用了控制變量法和轉(zhuǎn)換法?！揪?】如圖所示的電爐絲是利用電流的

工作的;電爐絲

(選填“能”或“不能”)應(yīng)用超導(dǎo)材料,電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙,而連接電爐的導(dǎo)線卻不怎么熱,主要是因?yàn)殡姞t絲比導(dǎo)線的

(選填“電流”或“電阻”)大。

不能熱效應(yīng)電阻【練2】在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中,某興趣小組猜想:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間有關(guān)。于是他們利用甲、乙、丙三個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。如圖所示,三個(gè)裝置的透明容器中各有一段電阻絲,容器中密封著等量的空氣,U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化。(1)要探究電熱與電阻的關(guān)系,應(yīng)選圖

和圖

組合,并將它們

(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)選用乙、丙組合,串聯(lián)接到電源兩端進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在通電時(shí)間相同的情況下,發(fā)現(xiàn)乙裝置U形管中液面高度變化大,由此可得到的結(jié)論是:在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,

。

串聯(lián)甲乙通過導(dǎo)體的電流越大,產(chǎn)生的熱量越多知識(shí)點(diǎn)二焦耳定律及電熱與電能的關(guān)系例2(1)一根阻值為100Ω的電阻絲R1接在某一電源上,通電時(shí)間100s,通過的電流為0.2A,則電阻絲R1產(chǎn)生的熱量為

J,該電源的電壓為

V。

(2)用電阻絲R2替換上述R1,通過R2的電流為0.3A,通電時(shí)間120s,電阻絲R2產(chǎn)生的熱量為2160J,則電阻絲R2的阻值為

Ω。

知識(shí)點(diǎn)三電熱的利用與防止例3下列實(shí)例中,屬于防止電流的熱效應(yīng)產(chǎn)生危害的是(

)A.養(yǎng)雞場(chǎng)使用電熱孵化器孵小雞

B.家里使用電飯鍋煮飯C.小明媽媽用電熨斗熨衣服

D.電視機(jī)的后蓋有很多孔解答:養(yǎng)雞場(chǎng)使用電熱孵化器孵小雞,消耗電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于利用電流的熱效應(yīng),A不符合題意。使用電熱水壺?zé)?將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于利用電流的熱效應(yīng),B不符合題意。用電熨斗熨衣服,將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,屬于利用電流的熱效應(yīng),C不符合題意。電視機(jī)的后蓋有很多孔,是為了防止電熱產(chǎn)生危害,D符合題意。答案:D。點(diǎn)評(píng):當(dāng)導(dǎo)體中有電流時(shí),導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。生活中,有時(shí)候可以利用電流的熱效應(yīng),例如各種電熱器;有時(shí)候,需要防止電流的熱效應(yīng)帶來的危害。【練3】將規(guī)格都是“220V

200W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一把電烙鐵,分別接入家庭電路中,