初中+物理焦耳定律课件+人教版物理九年级全一册物理

第十八章电功率

第4节焦耳定律目录自主学习课堂导学学习目标123自主学习课堂导学学习目标学习目标自主学习课堂导学学习目标1.通过观察实验,了解电流的热效应。2.通过实验定性地探究电流通过导体产生的热量与电阻、电流和通电时间的关系,并在此基础上引出焦耳定律。3.会应用焦耳定律进行计算和解释生活中的电热现象。4.通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题。自主学习自主学习课堂导学学习目标1.电流通过导体时,电能转化成

能的现象叫做电流的热效应。

2.实验表明:①在电流相同、通电时间相同时,电阻越大,这个电阻产生的热量越

。

②在电阻相同、通电时间相同时,通过一个电阻的电流越

,这个电阻产生的热量越多。

3.电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成

,跟导体的电阻成

,跟通电时间成

。如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,通电时间用t表示,则焦耳定律的表达式是

。

内多大

Q=I2Rt正比正比正比课堂导学自主学习课堂导学学习目标知识点一探究电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关例1小宇在做“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验时,设计了如图所示的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,且都有一段电阻丝,U形管中有一定量的液体。(1)实验过程中是通过观察

来比较导体产生热量的多少,这里运用的探究方法是

法。

(2)图甲透明容器中密封着两段电阻丝,分别是5Ω和10Ω,利用该装置可以探究电流通过导体产生的热量与

的关系。分析图甲中的实验现象可知,在电流和通电时间均相同的情况下,

越大,产生的热量越多。

(3)小宇想利用图乙所示装置探究电流通过导体产生的热量与电流的关系,请帮助他将电路图补充完整。图乙中容器外的电阻R的作用是使通过R1和R2的

不同,此处运用的研究方法是

法。

(4)正确连接图乙中的电路,闭合开关一段时间后,小宇发现左侧U形管液面高度差大于右侧U形管液面高度差,可以得出结论:在电阻相同、通电时间相同时,通过一个电阻的电流越

,这个电阻产生的热量越多。

解答:(1)电流通过导体产生热量的多少不能直接观察,但透明容器内温度的变化可以通过U形管液面高度差的变化来反映;这种探究方法是转换法。(2)两个电阻串联在电路中,电流相同,通电时间相同,电阻不同,运用控制变量法,探究电流产生热量跟电阻的关系。(3)探究电流产生热量跟电流关系时,根据控制变量法可知,实验中要控制通电时间和电阻不变,使通过R1和R2的电流不同。(4)观察左侧U形管液面高度差大于右侧U形管液面高度差,说明左侧容器中的电阻产生的热量多。答案:(1)U形管液面的高度差;转换;(2)电阻;电阻;(3)见右图;电流;控制变量;(4)大。点评:考查了对焦耳定律的认识,注重了探究实验的考查,该实验中用了控制变量法和转换法。【练1】如图所示的电炉丝是利用电流的

工作的;电炉丝

(选填“能”或“不能”)应用超导材料,电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接电炉的导线却不怎么热,主要是因为电炉丝比导线的

(选填“电流”或“电阻”)大。

不能热效应电阻【练2】在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”的实验中,某兴趣小组猜想:电流通过导体产生的热量可能与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关。于是他们利用甲、乙、丙三个装置进行实验探究。如图所示,三个装置的透明容器中各有一段电阻丝,容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。(1)要探究电热与电阻的关系,应选图

和图

组合,并将它们

(选填“串联”或“并联”)接到电源两端进行实验。

(2)选用乙、丙组合,串联接到电源两端进行实验,在通电时间相同的情况下,发现乙装置U形管中液面高度变化大,由此可得到的结论是:在电阻相同、通电时间相同的情况下,

。

串联甲乙通过导体的电流越大,产生的热量越多知识点二焦耳定律及电热与电能的关系例2(1)一根阻值为100Ω的电阻丝R1接在某一电源上,通电时间100s,通过的电流为0.2A,则电阻丝R1产生的热量为

J,该电源的电压为

V。

(2)用电阻丝R2替换上述R1,通过R2的电流为0.3A,通电时间120s,电阻丝R2产生的热量为2160J,则电阻丝R2的阻值为

Ω。

知识点三电热的利用与防止例3下列实例中,属于防止电流的热效应产生危害的是(

)A.养鸡场使用电热孵化器孵小鸡

B.家里使用电饭锅煮饭C.小明妈妈用电熨斗熨衣服

D.电视机的后盖有很多孔解答:养鸡场使用电热孵化器孵小鸡,消耗电能转化为内能,属于利用电流的热效应,A不符合题意。使用电热水壶烧水,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,B不符合题意。用电熨斗熨衣服,将电能转化为内能,属于利用电流的热效应,C不符合题意。电视机的后盖有很多孔,是为了防止电热产生危害,D符合题意。答案:D。点评:当导体中有电流时,导体会发热,这种现象叫做电流的热效应。生活中,有时候可以利用电流的热效应,例如各种电热器;有时候,需要防止电流的热效应带来的危害。【练3】将规格都是“220V

200W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接入家庭电路中,