教科版九年级物理 第六章第3节 焦耳定律学案（有答案）

第第页教科版九年级物理第六章第3节焦耳定律学案（有答案）第3节焦耳定律

学习目标

1.通过阅读教材能说出什么是电流热效应并举例说明。

2.通过阅读教材能写出焦耳定律公式，并能进行有关计算。

3.通过结合生活中的实例能说出电功和电热的联系及区别。

重点难点

重点：焦耳定律的内容。

难点：电功和电热之间的联系和区别。

导学过程

一、电流的热效应

活动一：阅读教材P94内容，然后自主完成以下填空：

1.电流通过导体时，将能转化为能，这种现象叫做电流的热效应。

二、电流的热效应与什么因素有关

合作探究：电流的热效应与什么因素有关

1.提出问题：影响电流热效应的因素有哪些？

2.猜想：电流通过导体产生的热可能与有关；

3.设计实验：

①科学方法：该实验需探究一个物理问题与多个因素有关，实验时应采用____________法，实验中是通过__________________比较产生电热的多少的，这种方法称为______法．

②设计电路：若探究电热Q与电阻R的关系，应保持______、______相同，______不同，应选择______或______图进行实验；若探究电热Q与电阻I的关系，应保持______、______相同，______不同，应选择______或______图进行实验；

4.进行实验：①通过实验发现甲图中装有电阻______的玻璃瓶中液柱上升较多，这说明在电流、通电时间相同时，电阻越______，导体产生的热量越多；②通过实验发现乙图中装有电阻______的玻璃瓶中液柱上升较多，这说明在电阻、通电时间相同时，电流越______，导体产生的热量越多．

5．结论：（1）在相等时间内，电流相同时，电阻越大，导体产生的热量越______；（2）在相等时间内，电阻相同时，电流越大，导体产生的热量越______；（3）在电阻及通过导体的电流一定时，通电时间越长，导体产生的热量越______．

三、焦耳定律

活动二：阅读教材P95-96页内容，完成下列填空：

1.内容：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的成正比，跟成正比。这个规律叫做焦耳定律。

2.公式：；

变形公式：、、。

3.公式中电流I的单位要用，电阻R的单位要用，

通电时间t的单位要用，这样，热量Q的单位就是。

4.拓展：在纯电阻电路（如电炉、电饭锅、电灯、电阻等）中，电流做功时消耗的电能全部转化为，此时电流产生的热量与电流做的功。即QW=UIt。在非纯电阻电路（如电动机、电风扇等）中，电流做功时消耗的电能没有全部转化为，此时电流产生的热量与电流做的功。即QW。

【练习】一台电风扇正常工作时，电机两端的电压为220V，线圈电阻为1.5Ω，通过线圈的电流为0.2A，这台电扇正常工作1min产生多少J的热量？消耗的电能又是多少？

四、电流热效应的利用与危害

活动三：阅读课本P96页最后一段及图6-3-6，并完成下列问题：

1.电热器是利用电流的制成的加热设备，

2.电热的利用：凡是加热的装置都是利用了电热。如：电烤箱、电熨斗、电烙铁、等。

3.优点：清洁卫生环境污染、热效率、方便控制和调节温度。

4.电热的防止：在用电器上开散热窗、加散热片、安装，都是为了。

我来闯关

1．如图所示的用电器中，利用电流热效应工作的是()

ABCD

2．甲乙两电阻串联在电路中，闭合开关后，发现甲产生的焦耳热比乙产生的焦耳热多，则以下说法错误的是（）

A．通过甲的电流大B．加在甲两端的电压大

C．通过两电阻的电流一样大D．甲的电阻比乙的电阻大

3.电炉通电一段时间后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连的导线却几乎不发热，这主要是因为（）

A．通过导线的电流大于通过电炉丝的电流

B．导线的电阻远大于电炉丝的电阻

C．通过导线的电流小于通过电炉丝的电流

D．导线的电阻远小于电炉丝的电阻

4.电风扇正常工作的同时要产生小部分热量，这是电流的_____效应，一台标有“220V、110W”的电风扇，线圈电阻是2Ω，工作1min消耗的电能是_____J，产生的热量是_____J。

5．如图所示，当开关S断开，甲、乙两表均为电流表，若两表示数之比I甲：I乙=1：4，R1：R2=______；当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，则两表示数之比U甲：U乙=______；相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1：Q2=______。

6．如图甲所示，是某电饭煲的铭牌，图乙是其电路原理图．试求：

（1）在电饭煲中装满20℃的水，将其接入家庭电路中加热至沸腾，需要吸收多少热量？（1标准大气压下）[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（2）加热过程中，消耗的电能是多少？

（3）R2的阻值是多大？

我的收获

答案：

导学过程

一、1.电内

二、2.电阻R电流I通电时间t3.控制变量细玻璃管中液面的高度转换电流通电时间电阻甲电阻通电时间电流乙4.R2大R2大5.多多多

三、1.电流的平方电阻通电时间

2.Q=I2RtR=Q/I2tt=Q/I2R

3.AsJ

4.内能相等=内能不相等＜

【练习】解：产生的热量Q=I2Rt=(0.2A)2×1.5Ω×60s=3.6J

消耗的电能W=UIt=220V×0.2A×60s=2640J

四、1.热效应2.电饭锅3.没有高4.小风扇散热

我来闯关

1.C

2.A

3.D

4.热660030

5.

6.解：（1）由电饭煲的铭牌可知，水的体积，根据密度公式可知，水的质量，因此，根据吸热公式得，水烧开水吸收的热量为：

（2）由电饭煲的铭牌可知，，根据可得，水吸收的热量