人教九年级上册物理第4节 第1课时 焦耳定律
人教版初三物理《焦耳定律》PPT课件
第十八章 第4节
开动脑筋
生活中,许多用电器通 电后,都伴有热现象产 生。请举例说明。
2
电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内 能,这个现象叫做电流的热效应。
3
提出问题
电炉丝和导线通过电流相同,为什么电 炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什 么因素有关?
4
猜想
01 电流的大小 02 导体电阻的大小
通电时间
03
5
实验探究
实验目的: 实验方法: 实验原理:
研究电流通过导体产生的热量跟 哪些因素有关
控制变量法
当电流通过电阻丝时,电流产生的 热量就使瓶中的空气温度升高、体 积膨胀,导管里面原来一样高的液 柱就会逐渐上升.电流产生的热量越 多,液面就会上升得越高.我们可以 通过管中液面上升的高度比较电流 产生的热量.
10
例题
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端,在 5 min
内共产生多少热量?
解:
I=
U R
=
36 60
V Ω
=
0.6
A
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
11
电能和电热关系
1.当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时 转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W ,即 Q = W = Pt=UIt = I2Rt= 如:电暖器,电饭锅,电炉子等。
2.当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:
W>Q热
12
电热的利用和防止
第4节 焦耳定律
电流产生热的多少跟什么因素有关? 做出你的猜想:
我热得发红呢!
电流? 电阻? 通电时间?
我怎么热不起来呢?
二、探究电热的多少跟什么因素有关
设计实验 讨论1:当—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(热量)? 答:转换法 电加热液体吸热,可观察升高的温度; 气体(或液体)受热膨胀,可观察膨胀的多少
人教版九年级物理第十八章《电功率》
第4节 焦耳定律
新课导入
一、电流的热效应
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生(电生热) 电流通过导体时电能转化成内能(热量)的现象叫做电流的热效应。
拓展:电流还具 有磁效应、化学效应, 它们合称为电流的三 大效应。
思考
电炉丝和导线是串联在一起的,通过电炉丝和导线的电流相同。 为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
实验1:研究电热与电阻的关系(加热液体)
R2 10
电阻丝
R1 5
二、探究电热的多少跟什么因素有关
实验2:研究电热与电流的关系(加热空气) ①同一电路中,怎样使相等的电阻中电流不同? ②注意看清加热电阻
加热电阻
二、探究电热的多少跟什么因素有关
实验2:研究电热与电流的关系
结论: 在电阻相同、通 电时间相同的情 况下,电阻中的 电流越大,产生 的热量越多。
用来加热
利用电热孵化器孵小鸡
电热器的优点: 清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以 方便地控制和调节温度。
五、电热的利用和防范 1.电热的利用
例如:电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。 电热器就是利用电流的热效应工作的。 电热器的主要组成部分是发热体。 发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝缠绕在绝缘材料上制成的。
人教版九年级物理上册教学设计:184 焦耳定律(3课时)
第4节焦耳定律第1课时焦耳定律出示目标了解电流的热效应,会设计实验探究焦耳定律。
学习指导焦耳定律自主预习阅读课本第99、100、101页内容,完成下列填空:1. 电流通过导体时电能转化为内能,这个现象叫做电流的热效应。
2. 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,这个规律叫做焦耳定律。
3.焦耳定律用公式表达为Q=I2Rt。
小组讨论各小组同学分工合作,完成如下实验。
(1)两个透明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。
将两容器中的电阻丝(左边电阻丝为5Ω,右边电阻丝为10Ω)串联起来接到电源两端,比较两个U形管中液面高度的变化。
说明了什么问题。
(2)两个密闭容器中的电阻一样大,在其中一个容器的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联。
在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。
说明了什么问题。
解:(1)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多。
(2)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
教师点拨1.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”时,应采用控制变量法。
2.利用空气受热膨胀,挤压液体使液面上升,来显示电流产生的热量的多少,运用了转换法。
3.实验探究:电流的热效应与哪些因素有关。
(1)问题与猜想:请同学们根据生活经验进行合理的猜想。
提示:插座上接入大功率的用电器时,会发烫,甚至引发火灾。
刚刚工作的灯泡并不热,而过一会儿就烫手。
(2)制定计划:①运用什么实验方法进行探究?——控制变量法。
在研究与某个因素的关系时,要保持其他因素一定。
即探究电热与电阻的关系时,要保持电流和通电时间一定;在探究电热与电流的关系时,要保持电阻和通电时间一定;在探究电热与通电时间的关系时,要保持电阻和电流一定。
②通过什么现象判断电热的多少?——通过U形管中液面高度的变化判断电热的多少。
初中物理人教版九年级全册()1焦耳定律课件
初中物理
电流I/A
0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 末温t/℃
25.9 27 29.2 37 26.7 44.1 26.1 27.9 31.2 40.6 32.3 52.2
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
初中物理
电流I/A
0.5 1 1.5 2 2.5 3
初中物理
初中物理
R1:R2=1:2 猜想:
⊿h1:⊿h2=1:2
电流通过导体时产生的热量跟电阻成正比。
初中物理
电子温度计 探头
电阻丝
电流产生 盒内水
水的温度
的热量 吸取的热量 变化量 (Q放) (Q吸=cm∆t) (∆t)
探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻 是否成正比?
初中物理
1Ω 2Ω 3Ω 4Ω 5Ω 6Ω
通过导体产生的热量Q。
探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻 是否有关?
方案:将两个阻值不等 的电阻串联接入电路, 并且使用稳压电源。
R1=5Ω R2=10Ω
控制电流、
S
通电时间一定
初中物理
探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻 是否有关?
初中物理
初中物理
⊿h1 5Ω
R/Ω 5 10 ⊿h
⊿h2 10Ω
初中物理
为什么电炉丝热得发红, 而导线却几乎不发热?
根据焦耳定律 Q=I 2Rt 可知,在
相同时间内,电炉丝产生的热量远 大于导线产生的热量,所以电炉丝 热得发红,而导线却几乎不发热。
初中物理
三、电热的利用与防止
1.电热的利用
初中物理
用来加热
利用电热孵化器孵小鸡
初中物理
1焦耳定律课件人教版九年级物理全一册
R
知,总电阻最小时,总功率最大,用电器处于高温挡;总 电阻最大时,总功率最小,用电器处于低温挡. ②常见的三种挡位问题
电路图
短路式 (并联式) (单刀双掷类)
低温挡
高温挡
S闭合、S1断开,R1、 S、S1都闭合,只有
R2串联,R总 =R1+R2 R1 接入电路,R总=R1
P热=I2R W>Q P电>P热
2.串、并联I、U、R、W、P、Q特点
①串联电路中电功率与电阻成正比
Q1 R1 Q2 R2
P=I2R
U1 W1 P1 Q1 R1 U 2 W2 P2 Q2 R2
串联电路中,阻大压大,功大,热大,率大,灯亮。
②并联电路中电功率与电阻成反比
Q1 R2 Q2 R1
练习:探究电热与电流的关系
1、实验中需控制_电__阻__和_通__电_时__间__相同,改变_电__流__。
2、实验中两容器中的电阻一样大,在其中的一个容器 的外部 ,将一个电阻和这个容器中的电阻__并__联_,这 样做的目的_使__通__过__两__容__器__中__电__阻__的__电_。流不同 3、闭合开关后,__甲___U形管中液面变化大,实验表明: 在_电__阻__和_通__电__时__间_一定时,__电__流__越大,产生的热量
课堂小结
一、电流的热效应:1.定义 2.实质 3.影响因素
二、探究电热与电阻的关系 1、实验中需控制_电__流__和_通__电__时__间相同,改变电__阻___。 2、如右图所示,在两个透明容器中密封着__等__质__量_的空气, 实验中通过视察__U_形__管__中__液__面__高__度__的__变__化_反应电阻丝产生热 量的多少。 3、研究方法:_控__制__变__量__法_、_转__换__法_。 4、实验中两容器中的电阻丝_串__联___接到电源两端,目的: __控__制__电__流__和__通__电__时__间__相__等___。 5、结论:_电__流 和_通__电__时__间_一定时,_电__阻__越大,产生的热量 越多。
0231.人教版九年级物理上册第4节 第1课时 焦耳定律教案
第4节焦耳定律第1课时焦耳定律知识要点课标要求1.电流的热效应通过生活实例,认识电流的热效应2.焦耳定律能在实验的基础上引出焦耳定律,会用焦耳定律进行简单的计算新课引入老师给学生展示:给白炽灯和电风扇通电相同的时间,让学生分别触摸白炽灯和电风扇的电动机部分,体验一下有什么感觉?为什么通电相同的时间,发热程度不同?能否解释这一现象?从学生的质疑中导入新课。
合作探究探究点一电流的热效应活动1:课件展示,让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么?电烤箱电炉子电熨斗电饭锅活动2:小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。
归纳总结:(1)总结:电流通过这些用电器后,都伴有热现象产生。
(2)电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
活动3:让学生走进生活,列举出生活中你见到的用电器有哪些?它们之间的能量转化是怎样的?哪些是利用了电流的热效应?哪些是防止电流的热效应?总结:电热既有有利的一面也有不利的一面,电热器是利用电流的热效应;但在很多情况下我们并不希望用电器温度过高,因为温度过高会影响用电器的使用寿命,会使绝缘皮老化,甚至引起火灾,电视机的后盖有许多小孔,就是为了通风散热;电动机的外壳有许多散热片,也是为了降温。
探究点二焦耳定律1.实验探究电影响电流产生热量的因素提出问题:根据导课时的问题,请同学们猜想一下,电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同?电流产生的热量与哪些因素有关?小组之间交流、讨论,阐明自己的观点。
猜想:可能与电流、电阻和通电时间有关设计实验:根据猜想,小组之间设计实验,交流讨论出探究的方法、实验中电流产生的热量如何表现出来?探究分为几步完成?根据每个小组的发言和交流,师进行补充和总结,出示课件,展示内容:探究方法:控制变量法研究问题的方法:转换法。
即实验中通过U形管两边的液面的高度的变化转化为产生热量的多少。
探究步骤:(1)取两个阻值不同的电阻串联起来,通电相同的时间,观察U形管两边的液面的高度的变化;(2)取两个阻值相同的电阻,让其通过的电流不同,加热相同的时间,观察U形管两边的液面的高度的变化。
人教版九年级物理第十八章第四节《焦耳定律》教学设计
(3)思考焦耳定律在日常生活中的应用,举例说明。
2.选做题:
(1)查阅资料,了解焦耳定律在节能减排方面的应用,并撰写一篇短文。
(2)设计一个实验,验证焦耳定律在非纯电阻电路中的适用性。
3.思考题:
(1)为什么电流通过电阻会产生热量?这与电阻的物理本质有何关系?
(3)如何根据实验数据,分析焦耳定律的正确性?
2.教师指导:在学生讨论过程中,教师巡回指导,解答学生的疑问,引导学生关注实验设计、操作和数据分析。
(四)课堂练习
1.教学活动:教师布置以下练习题,检验学生对焦耳定律的理解和应用能力。
(1)计算电流通过电阻产生的热量;
(2)根据实验数据,分析焦耳定律的正确性;
三、教学重难点和教学设想
(一)教学重难点
1.焦耳定律的理解与应用:焦耳定律是描述电流热效应的重要规律,学生对定律的理解和运用是教学的重点。特别是如何将定律与实际电路相结合,解决具体问题,是教学的难点。
2.实验操作与数据分析:实验是物理教学的重要组成部分,学生对实验操作的正确性和数据分析的准确性是教学的重点。学生在此过程中可能会遇到操作不规范、数据记录不准确等问题,需要教师着重指导。
(2)给出焦耳定律的数学表达式,并通过实例进行解释。
(3)讲解如何通过实验验证焦耳定律,引导学生进行实验操作。
3.实践活动:
组织学生进行小组实验,验证焦耳定律。在实验过程中,鼓励学生观察现象、记录数据,并进行分析。
4.总结与拓展:
(1)让学生用自己的话复述焦耳定律,检查学生对知识的掌握程度。
(2)引导学生思考焦耳定律在日常生活中的应用,如家庭电路的热损耗问题。
2.生活实例:教师展示电热水壶加热的例子,让学生思考电流产生的热效应与我们的生活息息相关。
2022年人教版物理九年级《焦耳定律》》教案(公开课)
《焦耳定律》教学设计例:一根 60 Ω的电阻丝接在 36 V的电源两端,在 5 min内共产生多少热量解:根据欧姆定律,通过电阻丝的电流为I=U/R=36V/60Ω根据焦耳定律可得,电流产生的热量为Q=I²Rt=〔0.6A〕²×60Ω×5×60s=6480J三、电能与电热的关系1、电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,那么电流产生的热量等于消耗的电能,等于电流所做的功W,即Q=W=UIt2、当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:此时:W>Q热思考:电视机、电动机、电暖气都标有“220V,200W〞,把它们并联在220V的电压下,那么相同时间内产生热量Q最多是___________。
为什么?解:由W=Pt可知,消耗的电能一样多;电视机:W=Q+光能电动机:W=Q+机械能电暖气:W=Q所以,电暖气产生的热量多四、电热的利用和危害1、电热的利用:家里的电饭锅、电热水器、电吹风机等就是利用电热的用电器;2、电热的危害与防止:电热过多会烧坏用电器,产生很多平安隐患;电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热,电脑里安装了微型风扇及时散热。
所学规律,整理解题思路,灵活运用所学知识。
加深学生对焦耳定律的印象通过引入生活中常用用电器工作时电热与电能的关系,让学生更加形象地理解用电器工作时电能与其他形式的能的转化关系通过举例让学生更好地将所学知识运用到生活中,让学生认识到知识不仅仅存在于课本,更多的来源于生活,又效劳于生活。
,课后设计1、课堂小结,梳理知识。
2、课堂检测3、布置作业:完成动手动脑学物理1、2、3、4。
10分梳理一节课的知识,让学生回忆本节课的收获,并通过练习加深对知识的掌握第二课时【教材分析】电流、电压和电阻三个物理量之间不是孤立的,本节课直观表达电阻的改变影响着电路中的电流,为深入探究电流与电压、电阻的关系作思维的过渡。
同时,变阻器是电阻知识的延伸和实际应用,它是电学中最常用的重要电路元件,是本章教学重点。
新人教版九年级物理全册课件18.4焦耳定律(共16张PPT)
Q=W= UIt
。
第4节 焦耳定律
• 新知四焦耳定律的应用
• ●阅读课本P101“电热的利用和防止”的内容, 联系生活,回答下列问题。
• 1.电热器是利用电流的 热 效应而制成的发热设 备。它在工作过程中将 电 能全部转化成 内 能。
• 2.常见的电热器有:
、
提示:利用电流、的热效应工作
、 等。
• 3.电热器的主要组成部分是发热体,根据焦耳定 律Q=I2Rt可知,发热体是由电阻 大 、熔点 高 的 合金制成的。
• 4.探究三:探究电阻和电流相同时,电流通过导体产生 的热量与 通电时间 的关系。改装如图18.4-3所示的 实验装置。
• 5.交流总结:电流通过导体产生的热量与 电流 、 通电时间 、 导体的电阻 有关,且电阻越 大 , 电流越 大 ,通电时间越 长 ,产生的热量越多。
第4节 焦耳定律
• 新知三焦耳定律
• ●阅读课本P100“焦耳定律”的内容,回答下列问题。
• 1.焦耳定律的公式: Q=I2Rt 。
• 2.写出公式中各符号的意义及单位:
Q是热量,单位焦耳(J) ;
I是电流,单位安培(A) ;
R是电阻,单位欧姆( Ω );
t是加热时间,单位秒(s)
。
• 3.热量Q与电能W的关系: 在满足 电能全部转化为内能 的条件下,有
第4节 焦耳定律
• 4.电热的利用有两个方面: • (1)利用电热物体 加热 (如电热器的应用); • (2)利用电热来 驱潮 (潮湿天气,如电视机、
电脑等家用电器不使用时都要定时开机)。 • 5.在生活中,电热有有利的一面,也有不利的一
面。如用电器长时间连续工作,常常会由于电热 而导致 温度 过高,烧坏内部的元件,因此, 家用电器常常在外部设计 散热窗 和在内部安 装 微型风扇 来帮助散热。
人教版初中物理九年级全册第十八章第4节焦耳定律第1课时电流的热效应课件
7. (3分)如图18-4-6所示,这是探究“电流通过导体时产生热 的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前,左右两个U形管 内的液面相平,通电一定时间后,右侧U形管中液面高度差比左 侧的大,则通过电阻R1与R2的电流___相__等___(填“相等”或“不 相等”),左侧容器中电阻丝的阻值比右侧容器中的___小___(填
A. 计算器
B. 电风扇
C. 电暖气
D. 电视机
思路点拨:知道电流做功的实质:电流做功的过程就是 消耗电能转化为其他情势能的过程,能分析三种用电器 的能量转化是本题的关键。
知识点2 电流产生的热量与哪些因素有关 【典例2】(202X广东)如图18-4-2所示为“探究电流通 过导体产生的热量跟___电__阻________的关系”的实验装置。 实验中用U形管内液面高度差的大小来反应电流通过导体 产生热量的多少,这种方法叫_____转__换______(填“控制 变量”或“转换”)法。通电一段时间后,左侧容器内空 气吸取的热量比右侧的______少_______(填“多”或 “少”)。
图18-4-2
【变式拓展2】(202X广州)我们用图18-4-3中的装置进 行实验,根据现象可推断定值电阻R1和R2的大小关系。
图18-4-3
(1)定值电阻R1和R2分别加热容器内的油(甲瓶中的油 比乙瓶中的多)。两电阻工作相同时间,油均未沸腾,
视察到甲温度计升温比乙温度计多。该过程电阻产生的
热量全部被油吸取。根据上述实验可得“R1产生的热量 比R2多”,根据是__甲__瓶__中__油__吸__热___多___。 (2)根据上述信息,可判断R1______>_______(填 “>”“=”或“<”)R2。
B. 若容器外面的电热丝R3产生了断路,若 与没断时的通电时间相同,则左侧U形管 中液面高度差变小
新人教版九年级物理焦耳定律教案优秀7篇
新人教版九年级物理焦耳定律教案优秀7篇电流通过任何电器或导体,电器和导体都会发热,这种现象叫电流热效应。
(老师板书:电流热效应)师:这种现象中能量是怎样转化的?生:电能转化为内能。
(老师板书:电能转化为内能)师:它们产生的热量有什么不同?生:(学生讨论后)它们产生的热量有多有少。
(在学生心里自然产生了“产生热量有多少?”这个问题。
)【点评】依据学生的日常生活创设问题情景,提出问题,建立问题期盼,能有效地激发学生学习的动机。
(二)科学探究焦耳定律:师:既然电流通过用电器产生的热量不同,同学们会想到什么问题?(学生谈论纷纷,举手发言,老师引导)生:电流通过导体产生的热量与什么因素有关?(学生自己提出问题)师:你们觉得与什么因素有关?(引导学生去猜想)(学生谈论纷纷,举手发言,老师引导)生:可能与电压、电流、电阻、时间或其它等等因素有关。
(学生猜想)师:同学们讨论很热情!猜想对不对呢?(引导学生进入试验研究)生:我们用试验来验证!(通过平常的教学,学生都明白:实践是检验真理的唯一标准,任何问题都要由试验事实来评判)【点评】各种研究问题和教学活动都是由学生自己提出来的,而不是老师强加的,充分体现学生的主体作用,学生布满兴趣和动力去解决自己发觉的问题。
师:好!下面就请你们以小组为单位设计试验方案(学生设计试验)(学生小组讨论,讨论时间可以长一点)【点评】老师开始不要给任何提示,以免禁锢了学生的思维,让学生放开思维去思考,培养学生开放型思维能力。
师:哪个小组汇报一下你们设计的试验方案?(学生七嘴八舌,但真能设计完整方案的不多,此时需要老师的引导)师:你们说说做这个试验首先要解决一些什么问题?(老师引导学生如何进行试验设计)生:热量的多少如何用试验展示出来?生:如何用试验来验证热量与电流、电阻、时间的关系。
生:用什么样的电路去试验。
生:师:大家想想在前面的学习中有没有可以体现热量多少的办法?生:(学生讨论并发言)有热胀冷缩比较热量法,测温度比较热量法等等。
1焦耳定律人教版物理九年级
结论3. 在电流和电阻相同的条件下,通电 时间越长,电流产生的热量越多。
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。
转化为的机械能: E机=W-Q=6.6×105J -7.5×104J =5.85×105J
4.在家庭电路中,有时导线长度不够,需要把两 根连接起来,而连接处往往比别处更容易发热, 加速老化,甚至引起火灾。这是为什么?
答:根据公式P=I2R可知,在电流相等时,电阻 越大,电功率越大。导线相互连接的位置(只是 表面接触而不是横截面接触,导致接触面积变小) 电阻比较大,因而电能转化为热的功率也较大, 造成此处比别处更容易发热,加速老化甚至引起 火灾.
因为电视机还在发热! 生活中,许多用电器接通 电源后,都伴有热现象产生。
一、电流的热效应
导体中有电流通过的时候, 导体要发热,电能转化成内能,这 种现象叫做电流的热效应。
提问::
电炉丝接入电路中时,电炉丝和电线中 流过相同的电流,为什么电阻丝发热可 以烧水,而导线几乎不发热。
提出问题:
导体通电时产生热量的多少可能 与哪些因素有关?
流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即
Q = W = UIt = I2Rt =Pt = U2 t R
2.在非纯电阻电路中,如当电扇工作时,消 耗的电能主要转化为电机的机械能: W电>Q热
电能 内能+机械能
只能用Q=I2Rt(焦耳定律)来计算电热
1焦耳定律课件人教版九年级全一册物理
四、电热的利用和防止
1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
1.电热的利用
电热器的优点: 清洁卫生,没有环境污染,热 效率高,还可以方便地控制和调节温度。
电阻不同 (2)如果将小功率的浴霸灯泡换成大功率的浴霸 灯泡,灯泡下面更热,这又是为什么?
电流不同 (3)浴霸灯泡通电的时间更长,会产生更多的热 量,这说明了什么?
时间不同
设计实验:
用电阻丝给密封容器里的空气加热,U形管 中液面高度的变化反应空气温度的变化,进而比 较电热的大小。
实验装置
转换法
实验1:研究电热与电阻关系
和功的关系。通过大量的实验,
于1840最先精确地确定了电流产
焦耳
生的热量与电流、电阻和通电时
(1818—1889) 间的定量关系。
二、焦耳定律
1.内容: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。
2.公式: Q = I ²R t
热量 电流 电阻 时间
3.单位:
电热器、 白炽灯、 电阻等。那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,
Q =W =Pt =UIt =I2Rt=UR 2 t
2.如果电能部分转化为内能,如 电动机工作时,消 耗的电能主要转化为机械能:
电能 = 内能+机械能
W =Pt =UIt Q =I²Rt
Q<W
例1、标有“220V 100W”的白炽灯、“220V 100W” 电风扇都在额定电压下工作相同时间,消耗的电 能 一样 多,产生的热量 白炽灯 多。
课时夺冠九年级物理全册第18章电功率第4节焦耳定律第1
第四节 焦耳定律 第1课时 焦耳定律
第四节 焦耳定律
教学目标
知道电流的热效应。 知道焦耳定律。
教学重难点
通过探究,知道电流的热效应与哪些因素有关。
第四节 焦耳定律交流展示电来自内电流的二次方
通电时间
I2Rt 安
电阻
焦耳 欧秒
第四节 焦耳定律
拓展探究
第四节 焦耳定律
拓展探究 议一议 下列这些用电器的共同点是什么?
第四节 焦耳定律
拓展探究 探究二:焦耳定律
[归纳总结]
1. 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。这个 规律叫做焦耳定律。
2.焦耳定律表达式为:Q=I2Rt。 Q表示热量,单位是焦(J),I表示电流,单位是安 (A),R表示电阻,单位是欧(Ω),t表示通电时间, 单位是秒(s)。
4.常用推导式:Q U 2 t UIt Pt R
第四节 焦耳定律
布置作业
请同学们完成《课时夺冠》中的“课后作业”P17。
电流通过导体时电能转化成内能。这种现象叫做电流的热效应。
第四节 焦耳定律
拓展探究 提出问题:
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
猜想与假设:
电流通过导体时产生热的多少跟_______________因 素有关。
第四节 焦耳定律
拓展探究 探究一:电流的热效应
小组讨论下列问题: 1.什么是电流的热效应?举例说明,你知道电流还可
3.常用推导式:Q U 2 t UIt Pt R
第四节 焦耳定律
巩固练习
C
C
第四节 焦耳定律
巩固练习
C
第四节 焦耳定律
人教版九年级全一册物理《 第4节 焦耳定律》
一、电流的热效应
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象发生。
电暖器
电热器
导线和电炉子串联,为什么 电炉丝很热而导线并不很热? 说明什么?
烫手
不烫手
灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电 流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得 发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关?
2:研究电热与电流关系
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
在电阻相同、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。
实验验证 探究一:产热多少与电阻大小的关系
电阻丝
R1 5
R2 10
实验2:研究电热与电流关系
电阻丝
R2 10
R2 10
实验3:研究电热与通电时间关系
那么电流产生的热量Q 就等于消耗电能W,即Q = W
又∵W = UIt 再根据欧姆电定律U=IR
∴ Q = W = UIt= IRIt= I2Rt
2.当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的
机械能:
电能
内能+机械能
W>Q热
三、电能和电热关系
1.当电流通过导体时,如果电能全部转化为 内能,而没有同时转化成其他形式的能量,那么电
们时发热功率最大的是 (
)
电烙铁
B 充电器
C 电风扇
D 一样多
点亮的灯泡过一 会儿会烫手,说 明什么?
导线和电熨斗串联,为 什么电熨斗很热而导线 并不很热?说明什么?
[猜想与假设]
1.可能与电阻有关。 2.可能与电流有关。 3.可能与通电时间有关。 实验方法
人教版九年级全册 物理课件:《18.4 焦耳定律》课件(
1、电流的热效应
洪山嘴中学詹振亚
电流流过导体时,导体就要发热,这种现象叫
制 作
做电流的热效应。
:
湖
北
省
老
河
口
市
洪
山
嘴
中
学
詹 振 亚
制作:湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚
洪山嘴中学詹振亚
人教版 九年级 物理制第作:十湖北八省章老河口电市功洪山率嘴中第学 4节詹振焦亚 耳定律
2、猜测假设
在多用插座上接过多的用电 洪山嘴中学詹振亚
制
实验目的:研究电流通过导体产生的热量Q 跟电流大
作
: 湖
小I,电阻R和通电时间t的关系。
北
省
老 河
实验方法:控制变量法
口
市 洪
设计实验:
山
嘴
中 学
(1)如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少?
詹
振 亚
(2)如何控制电流大小I相同?
(3)如何控制电阻R的大小不变?
(4)通电时间t比较好控制。 洪山嘴中学詹振亚
6、实验结论:
(1)在通电电流和通电时间相同时,电阻越大,
制 作
电流产生的热量越多.
:
湖
北 省
(2)在通电电流和电阻相同时,通电时间越长,
老
河 口
电流产生的热量越多.
市
洪
山 嘴 中
(3)在电阻和通电时间相同时,电流越大,电
学
詹
流产生的热量越多.
振
亚
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成
正比.
洪山嘴中学詹振亚
5、实验探究
探究三:电热多少与通电时间洪山嘴的中学詹关振亚 系
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第4节 焦耳定律
第1课时 焦耳定律
新课引入
老师给学生展示:给白炽灯和电风扇通电相同的时间,让学生分别触摸白炽灯和电风扇的电动机部分,体验一下有什么感觉?为什么通电相同的时间,发热程度不同?能否解释这一现象?从学生的质疑中导入新课。
合作探究
探究点一 电流的热效应
活动1:课件展示,让学生分析这些用电器在工作的过程中的共同特点是什么?
电烤箱 电炉子
电熨斗 电饭锅
活动2:小组之间交流、讨论这些用电器工作时能量的转化情况。
归纳总结:
(1)总结:电流通过这些用电器后,都伴有热现象产生。
(2)电流通过导体时电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。
活动3:让学生走进生活,列举出生活中你见到的用电器有哪些?它们之间的能量转化是怎样的?哪些是利用了电流的热效应?哪些是防止电流的热效应?
总结:电热既有有利的一面也有不利的一面,电热器是利用电流的热效应;但在很多情况下我们并不希望用电器温度过高,因为温度过高会影响用电器的使用寿命,会使绝缘皮老化,甚至引起火灾,电视机的后盖有许多小孔,就是为了通风散热;电动机的外壳有许多散热片,也是为了降温。
探究点二焦耳定律
1.实验探究电影响电流产生热量的因素
提出问题:根据导课时的问题,请同学们猜想一下,电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同?电流产生的热量与哪些因素有关?小组之间交流、讨论,阐明自己的观点。
猜想:可能与电流、电阻和通电时间有关
设计实验:根据猜想,小组之间设计实验,交流讨论出探究的方法、实验中电流产生的热量如何表现出来?探究分为几步完成?
根据每个小组的发言和交流,师进行补充和总结,出示课件,展示内容:
探究方法:控制变量法
研究问题的方法:转换法。
即实验中通过U形管两边的液面的高度的变化转化为产生热量的多少。
探究步骤:(1)取两个阻值不同的电阻串联起来,通电相同的时间,观察U形管两边的液面的高度的变化;(2)取两个阻值相同的电阻,让其通过的电流不同,加热相同的时间,观察U形管两边的液面的高度的变化。
实验结束后,学生上讲台,将实验报告投影出来,并重点就结论、电路图、实验步骤、实验设计思想进行交流,生生、师生互问、互辩。
归纳总结:
(1)在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。
(2)在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流越大,导体产生的热量越多。
2.焦耳定律
活动1:从刚才的几个实验我们知道了电流通过导体时产生热的多少跟导体的电阻、电流和通电时间都有关系。
其实早在1840年英国物理学家焦耳就精确地确定了它们的关系,得到了焦耳定律,让学生自学P100的内容,完成下列问题:
(1)焦耳定律的内容?
(2)焦耳定律的表达式?各个物理量的单位?
活动2:学生结合自己的认识,完成课件展示的内容,并归纳总结。
归纳总结:
(1)内容: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。
(2)公式:2
Q=I Rt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(Ω),通电时间t的单位要用秒(s)。
这样热量的单位就是焦耳(J)。
活动3:针对焦耳定律,老师进一步的延伸拓宽。
出示课件展示。
延伸拓宽:电流通过导体时,如果电能全部转化为热,而没有同时转化为其他形式的能量,那么电流产生的热量Q等于消耗的电能,即Q=W=UIt。
此时结合欧姆定律还可推导出另一
个公式2U
Q=t
R 。
故此时W和Q的关系为:2
2
U
W=Q=I Rt=t=Pt=UIt
R。
板书设计
第1课时焦耳定律
教学反思
焦耳定律是电功率知识的一个升华,对电学内容起着承上启下的作用。
授课过程中我从学生生活中熟悉的用电器入手,使学生进一步认识电和热的关系,自然的导出电流的热效应,然后通过通电相同时间,白炽灯和电风扇的发热程度不同,让学生猜想电流产生热量的影响因素,进而通过实验说明电热与电阻、电流、通电时间都有关系(实验中很好地运用了控制变量和转换的研究方法),最后指出焦耳经过大量实验才于1840年得到精确的结果——焦耳定律,同时为了使学生加深对焦耳定律的认识,又从电能转化和欧姆定律推出了公式Q=I2Rt,这时启发学生从实验和理论两方面来学习、研究物理问题也有一定的作用。