教科版九上《焦耳定律》学案VIP

1、物理一学科与学案旦立匚加r 取制攻 科版九 上焦 耳定律学 案集体 修改学习目标：1 .知道电流的热效应，知道利用和防止电热的场合和 方法。2 .能理解焦耳定律的内容、公式、单位。并且会运用公式进 行简单的计算。3 .知道科学研究中常用的转换法和控制变量法在本节实验中的 运用。4 .体会科学探究过程。重,点:：电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。难,电：理解焦耳定律。运用公式进行简单的计算。导学过程：一、电流的热效应问题1.灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？问题2电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉 ？为 什么？电流通过导体时，电能要转化成热，我们把这

2、种现象叫做电流的热 效应。电能在转化为其他形式能的时候，为什么都要发热？影响它们发 热的因素是什么？1 .可能与电压有美，因为电压越大，电炉中产生的热越多；2 .可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却 不乂热；3 .可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了二个量就可以再确定另外一个量，故我们研究电流、电阻与导体产生热量的关 系就可以了。【设计实验】应采用控制变量法讨论：1.如何研究电流产生的热量与电阻的关系？找两个电阻 R1,R2串联，电流相同，时间相同，R1和R2电阻/、同, 电流产生的热量小同2.如何研究电流产生的热量与

3、电流的关系 ？调节滑动变阻器改 变通过电阻的电流，保持电阻不变，通电时间不变，电流产生的热量不 同3汝吸比较电流产生热量的多少？（转换法）比较瓶内煤油升高的温度，然油的温度升高的高，则电流产生的热量务屋八、耳律7 / 6集体修改【进行实验】在甲、乙两个瓶子里装着质量相等的煤油，瓶内各安装一根电阻丝(如图所示)。两瓶中电阻丝的电阻分别为R甲=10建、R乙=20建。两瓶中各插入了一支温度计。在测量两瓶煤油的温度后，闭合开关，通电100s后再记录两瓶煤油的温度，得到温度的升高量。把通电时间和 温度升高量填在表中，这就是表中的第1组和第3组数据。然后，通电时间改为200s,重复这个实验，获得第2组和第

4、4组数据并填 在表中。根据编号第3组第4组电流/ACL 30. 3电阻/门2020通电时间可100200温度升高魔/£36表2 乙瓶中的数据课后反思表】甲瓶中的数据数据编号第1组第2组电流/A0. 30. 3电阻/R1010通电时间八100200温度升高量/七1.53(1) 如果想探究“同一导体，在通电电流不变时，其发出的 热量和加热时间有什么关系”，应对比哪两组数据？口得出什么结论？1、2组或3、4组，结论：在电流相同，电阻相同时，通电时年级学科与学案集体修改间越长，电流产生的热量越多。（2）如果想探究 两个不同的导体，在通电电流和通电时间都相等时，其发出的热量和导体的电阻大小有什

5、么关系”，应对比哪两组数据？可得出什么结论？1、3组或2、4组，结论：在电流相同，通电时间相同时，电阻 越大，电流产生的热量越多。随后，调节了滑动变阻器，使通电电流增大为原来 2倍，重新进 行相同的实验，记录两瓶煤油温度的升高量和加热时间的数据如 下。敢懒玲第5盥第璃电郝A0 60l6电阻n10通电时间s1002W盘城开柘此X$12表3用需中的题番稀编号第犯笫&量电4A必6现 6电卧口2020通电时间升酬温度升高量T12料表4石瓶中的数据（3）如果想探究“同一导体（电阻不变），在通电时间相等时，其发 出的热量和通过的电流大小有什么关系”，应对比哪两组数据？可得出什么结论？1、5组,2、

6、6组,3、7组,4、8组结论：电阻相同,通电时间相同，电 流越大，电流产生的热量越多。二、焦耳定律1 .推导电流产生的热量与电流、电阻、通电时间三者的定量关 系，对于纯电阻电路 电流所做的功全部用来产生热量Q=W=UIt根据欧姆定律U=IR,所以Q=W=IR*It=I 2Rt2 .英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻课后反思成正比,跟通电时间成正比的结论 ，于是人们为了记住他，把这个规律 叫做焦耳定律。其公式为:Q=I2Rtc公式中的电流I的单位要用安培（A）,电阻R的单位要用欧姆（）, 通过的时间t的单位要用秒 这样

7、，热量Q的单位就是焦耳（J）。年级学科与学案思考：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不热？集体修改例题：一根 60 的电阻丝接在 36V的电源上，在5min内共广 生多少热量？分析:只有一根电阻丝连入电路，属于纯电阻电路，电流所做的功全和再来产生热量 Q=W=U 2/R*t解：由题知：R=60Q U=36V t=5min=300s(注意时间的单位是5) Q=W=U 2/R*t=(36V) 2/60 Q *300s=6480J总结：对于纯电阻电路，计算电流产生的热量还可以使用哪些推 导公式？练习：赵强同学家中什-个电动机，已知该电动机的线圈电

8、阻为100 ，当他将这个电动机接在家庭照明电路中，通过的电流是1A,通电10 min,电流所做的功是 J产生的热量是 Jo易出错误：电动机不是纯电阻电路，电流所做的功只有一部分产生热量。必须选择普遍使用的公式计算。 三、电热的利用和防止1 .任何用电器工作时都是产生电热。因为用电器都是由一定阻值 的导体组成的，导体中或多或少在都有电阻，所以电流通过这些电阻时都会发热。2 .电热的利用凡是加热的装置都利用了电热。请大家举一些实子说明。电热器是利用电流的 制成的加热设备，如：电热水器、电热毯等。优点：清洁卫生没有环境污染、热效单局、方便控制和调节温 度。3 .电热的防止不是想把电能车t化为热能，而

9、是想转化为机械能、化学等装置的 用电器都需要防止电热的产生。如电视机的散热窗、电动机的散热风扇等。四、课堂测试 一级目标：1 .电流流过导体时，导体要发热，这种现象叫 。2 . 一个电炉接在家庭电路上，通过的电流是4 A,则它的功率是kW,它在1 min可放出的热量是 .课后反思年级学科与学案3.某校师生为了开展科学实验，自制了一电烘箱，用来烘干仪集体修改器。电烘箱的电阻丝通过的电流是5 A的时候，每分钟口产生 6.6 X104 J的热量，求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。4.有几位同学课后讨论电流通过导体产生热量这个现象时，发表了以下几种意见，你认为其中错误的是A.当导体两端的电压一

10、定 ，通过的电流一定时，通电时间越长放出 的热量就越多B.只要导体的电阻大，通电时间长,放出的热量就 定多C.电流通过导体放出热量的过程，就是电能转化成内能的过程二级目标：例题：两电阻丝的电阻分别为4。和6 C,将它们串联使用电流之比为 ,电压之比为 ,电功率之比为 ,相同时间产生热量之比为;将它们并联时,电流之比为。电压之比为,电功率之比为,相同时间产生热量之比为。规律:串联电路电流相等 ,电压、电功、电功率、电流产生的热 量都与电阻成正比，并联电路电压相等，电流、电功、电功率、电 流产生的热量都与电阻成反比1 .要使电热器在单位时间内的供热量减半，以卜方法中正确的是A.电阻丝小艾，把加在它

11、两端的电压减小一半 B.电阻丝不变，把通过它的电流减小一半 C.保持电压不变，使电阻丝的电阻减半 D.把电热器的电阻和加在它两端的电压均减小一半关键:选择正确的计算公式 ，用Q=U2/R*t还是用Q=I2Rt。2 .若通电导体的电流增加到原来的3倍，那么在相同的时间内，导体产生的热量将增加到原来的 倍.易出错误:电流是原来的3倍，电流的二次方应是原来的 9倍3 .一根电阻丝通电16min后将一壶水烧开，如果将这根电阻丝对折并联在同一电源上需要 min将这壶水烧开。课后反思年级 学科与学案集体修改易出错误：电阻丝对折后，长度变为原来的1/2倍，同时横截面积变为原来的2倍，电阻变为原来的1/4倍三级目标：1 .如图为一台电热水器的电路示意图.当开关S闭合时，电热器处于加热状态，功率为440 W;当S断开时，电热水器处于保温状态 整个电路的功率为 22 Wo求(1)当S闭合时，电热水器工作5 min,电流产生热量为多少焦耳?(2)当开关S断开时，R2的阻值多