资源简介

(共25张PPT)
焦耳定律
人教版
九年级上
新知导入
【课前准备】
五节干电池（两人一组）
定值电阻板
一个开关
导线若干
焦耳定律实验器
新知讲解
上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。
可是
，后来发现小刚说了谎。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？
1.能通过生活实例，认识电流的热效应。
2.能通过实验探究电流产生的热量多少与哪些因素有关，会引出焦耳定律。（重点、难点）
3.知道焦耳定律并能通过焦耳定律进行简单的计算。（重点）
4.会分析生活中电热的利用和防止。
电热壶
电烤箱
电炉
电饭锅
热水器
电热器
通电后，这些用电器工作时有什么共同特点？
电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关？
点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线并不很热？
一、电流的热效应
请列举生活生产中利用电流热效应工作的用电器？
[猜想与假设]
1.可能与电阻有关。电阻越大，电流产生的热量越大
电热的多少与哪些因素有关？
2.可能与电流有关。电流越大，电流产生的热量越大
3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流产生的热量越大
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
探究实验
实验装置
[设计实验]
讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用
什么
方法去研究？
答:控制变量法
讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？
答：转换法
电热——
观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少
观察温度计的示数变化（末温）来判断产生热量的多少
[设计实验]
讨论3.探究电热和电阻关系时，变量是什么？如何改变？定量什么？如何控制？
讨论4.探究电热和电流关系时，定量什么？如何控制？变量是什么？如何改变？
变量：电阻，分别接入电阻不同的电阻
定量：电流，将两电阻串联
通电时间，同时通电，同时断电
变量：电流，在其中一个电阻外面并联一个电阻
定量：电阻，将两阻值相同的电阻连入电路
通电时间，同时通电，同时断电
探究1：
R1
=
5
Ω
R2
=
10
Ω
A
　　在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
结论
研究电热与电阻关系
探究2：
I
=
2I1
I
A
R
=
10
Ω
R
=
10
Ω
R
=10Ω
I1
　　在电阻、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
结论
研究电热与电流关系
　　焦耳（James
Prescott
Joule，1818—1889），英国物理学家。用近
40
年的时间做了400
多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实
验，于
1840
年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
焦
耳
　　1．内容：
　　
2．公式：
　　3．单位：
二、焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的
二次方成正比，跟导体的电阻成正
比，跟通电时间成
正比。
Q
=
I2Rt?
焦耳（J）
焦耳定律的理论推导：电流通过导体时，若电能全部转化为内能
Q
=
I2Rt
=(0.2
A)2×50
W×10
s
=
20
J
例题1：阻值为50Ω的定值电阻R接在电源两端，通过电阻R的电流为0.2A，10s内电流产生的热量是多少J？
例题2.一根500Ω的电阻丝接在200V的电源上，在5min内共产生多少热量？
解:
例题学习
1.焦耳定律的内容？
2.焦耳定律的数学表达式？
3.电功的计算公式？
问题：
下面列举的是生活中常见的用电器，这些用电器在工作时都伴有热现象的产生。
电视、电脑、电暖器、电炉、电冰箱、手机、电饭锅、电熨斗、电动自行车
⑴上述用电器中利用电流热效应工作的有哪些？
⑵上述用电器中产生的电热需要防止的有哪些？有哪些措施？
三、电热的利用和防止
1．
电暖器、电炉电饭锅、电熨斗，电能全部转化为内能，Q与
W的关系：
　　
2．
电风扇、电吹风、电动自行车，工作时消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有部分内能：
　　W＞Q热
四、电能和电热关系
电能
内能+机械能
问题：生活中常见的用电器有电暖器、电炉、电风扇、电吹风、电饭锅、电熨斗、电动自行车。
Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt=Pt
【学以致用】
1.热敏电阻广泛应用于控制电路中，
其阻值会随环境温度的改变而改变．
图甲中，电源电压U=6V，A是小量
程电流表，其允许通过的最大电流
为0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标
有“200Ω
0.3A”字样，Rt为热敏
电阻，其阻值随环境温度变化关系如图乙所示．闭合开关：
（1）环境温度为10℃、电路中电流为0.01A时Rt两端的电压．
（2）图甲电路可以正常工作的最高环境温度，
（3）在最高环境温度下，Rt两通电一分钟产生热量为多大？
2.
如下图所示是额定电压为220V的理发用电吹风的典型电路，其中电热丝通电后可以发热，电动机通电后可以送风，且电动机的额定功率为120W。
(1)要送冷风，选择开关应放在______位置；要送热风，选择开关应放在_______位置。(填“A”、“B”或“C”)
(2)若电吹风在额定电压下工作，送冷风时，通电8min电流所做的功是多少?
(3)若电吹风在额定电压下工作，送热风时电路消耗的总功率为560W，则电热丝R的阻值应为多大(4)若电吹风在额定电压下工作，送热风时，通电10min电热丝R上产生的热量为多少？
　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
想想议议
　　答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
课堂小结
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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