15.4探究焦耳定律
15.4探究焦耳定律 教案
《探究焦耳定律》教学设计一、教学目标（一）知识与技能1.知道电流热效应及其在实际中的应用与控制2.了解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用（二）过程与方法通过实验，探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关。
在设计实验过程中运用控制变量法和转换法（三）通过学习焦耳定律，意识到各种自然现象（如电和热）存在联系，并辩证地看待电热在生活中的利与弊二、教学重难点重点：焦耳定律的内容及其实验探究过程难点：通过实验探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关三、教学过程（一）新课引入给两个阻值不同的电阻丝通电，通过实验引入电流热效应的概念，并列举生活中应用了电流热效应工作的用电器。
（二）新课教学1、实验探究通电导体产生的热量与哪些因素有关?①通电导体产生的热量可能跟哪些因素有关呢？（结合老师刚才的演示实验进行猜想，小组讨论，并说明为什么？）②根据同学们提出的猜想，选择适当的实验方法，并思考在实验的过程中我们是怎么知道导体产生热量的多少？并思考测温物质应该怎样选择？实验中，用电阻丝加热煤油，通过测量煤油的温度变化反映放出的热量的多少，用到了什么实验方法？③思考：在组装实验装置时，所装的煤油要注意些什么问题？④把实验任务分成三大组分发下去，让每组学生根据自己选择的任务小组讨论设计实验方案，并画出电路图。
⑤选学生代表在黑板板书所设计的电路图，并分享各自的设计思路（老师适当点评）⑥老师简单介绍桌面上的实验器材，参考以上几位同学的设计方案，开始学生实验（提醒:注意控制变量法并及时记录实验数据）⑺展示部分学生实验数据，并让学生通过分析数据,总结实验结论. 归纳总结：通电导体产生的热量与电阻、电流、通电时间有关2、焦耳定律的学习：①内容：②公式：Q=I2Rt③单位：J A ΩS④应用：（练习计算通电导体产生的热量）练习：两个串联在一起的电阻，一个电阻大小为1Ω，另一个电阻大小为100Ω，电路中的电流为2A，在1秒钟内，两个导体产生的热量分别是多少？⑤问题讨论：为什么电炉工作时，电热丝很烫，而导线几乎不发热？3、把物理回归生活，列举生活中利用电热的例子,并思考：通电导体产生的所有热量对于我们来说都是有用的吗？有哪些电热要加以控制？有什么控制措施？4、课堂小结（由学生总结）5、知识迁移，练习巩固①下列电器中不属于电热器的是( )A 电烙铁B电熨斗C电剃刀D电饭煲②下列情况中属于防止电热危害的是（)A 电视机背后有散热窗B 家用电器长时间停用,隔断时间应通电一次.C 家庭电路一般安装自动保护装置,当电流过大时,切断电路Ｄ大型爆破工作,用电热引爆炸药．③某导体的电阻是２Ω，当通过的电流为２Ａ时，１min产生的热量是多少焦?。
探析焦耳定律实验的五个问题
探析焦耳定律实验的五个问题焦耳及焦耳定律简介英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，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( Joule law)在初中物理教学中，焦耳定律及其实验这一部分教学内容，属于重要的内容，他在中考中也占有很重要的地位。
学生在实验教学中会遇到许多问题，经常会讨论。
下面挑选几个代表性的问题一些交流与探讨，便于对焦耳定律的实验有一个深刻的印象和进一步的了解。
一、焦耳定理实验的探究方法是控制变量法。
什么是控制变量法呢？物理学中对于多因素(多变量)的问题，常常采用控制因素(变量)的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。
每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物的影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法。
它是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中。
在焦耳定律实验中，要探究的是电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
当我们研究热量与电阻关系的时候，需要控制电流和通电时间是不变的。
在实验过程中，改变电阻的大小，观察、分析热量是如何变化的，从而找到热量和电阻的关系。
如图所示，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。
两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。
通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。
在上面的实验装置中，就是控制了电流和通电时间，只是改变了电阻。
从实验装置就可以看出，这是一个探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系。
从上面的这个图中可以看出，它是研究热量和哪个因素的关系？控制了哪些因素是不变的？在初中物理实验的探究中，许多实验都是运用了控制变量法。
九年级物理15.4探究焦耳定律
15.4 探究焦耳定律
2．电流通过导体时，导体会发热，为了探究导体通电时产生的热量
与哪些因素有关，某实验小组的同学用通电的电阻丝加热质量和初温
都相同的水，并将温度计插入水中，观察加热后的水温。三次实验中
通电时间相同，实验过程及观察到的
现象如图21－1所示，(a)、(b)两图中
电流表指针所指刻度相同，电阻丝的
15.4 探究焦耳定律
[解析] (1)已知电流、线圈电阻和通电时间，由焦耳定律可以求出线圈产生 的热量。(2)由电功率公式P＝UI可以求出电动机的总功率，利用P＝I2R求出 发热功率，即可求出输出功率。
15.4 探究焦耳定律
[易混辨析](1)电热计算的注意事项：在计算电热时，若为 纯电阻电路，则电能全部转化为内能，此时 Q＝W，故可以利 用 Q＝I 2Rt＝W＝Pt＝UIt＝UR2t 计算；若为非纯电阻电路，则 电能只有一部分转化为内能，此时 Q<W，即 Q＝I 2Rt<W＝Pt ＝UIt，则只能利用 Q＝I 2Rt 计算电热。
15.4 探究焦耳定律
(2)该电动机输出的功率有多大？(不计机械摩擦等)要求写出详细 的计算过程。
(1)不正确，电流通过电动机做功，绝大部分电能转化为机械能，只有 极少部分电能转化为内能，产生的热量只能用 Q＝I2Rt 来计算。
(2)电动机消耗的总功率： P 总＝UI＝220 V×4 A＝880 W， 线圈的发热功率：P 热＝Qt ＝I2Rt t＝I2R＝(4 A)2×10 Ω＝160 W， 则电动机的输出功率： P 输＝P 总－P 热＝880 W－160 W＝720 W。
15.4 探究焦耳定律
成正比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了 他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳
关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定
律称为焦耳—楞次定律.焦耳活到了七十一
岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后
人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.
因此，Q=I2Rt与W= UIt 是有区别的：
①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。
化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热情的教导.
焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，
这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基
础.1840年，焦耳把环形线圈放在装水的试管
内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过
这一实验，他发现：导体在一定时间内放出
焦耳
的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积
(1818－1889）
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
二、焦耳定律：
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最 先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电 时间的关系，即焦耳定律。
1.内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的 平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成 正比.
2.公式：Q = I2Rt
（2）当电源短路时，导线为什么会明显发热？
（3）由于电线存在电阻，所以电能在输送的过程 中会产生电热，造成电能的损失。为了减少电热造成 的损失，在输电时采取高压输电的办法。试运用学过 的电功率、焦耳定律等知识，通过推理证明高压输电 的合理性。
例1：某电热器接在220V的电源上，其电阻是100 Ω， 则通电8min能产生多少热量？
③要比较Q与R的关系，需要控制两个持电阻不变，可以 只观察不同的电流通过同一个电阻时，产生的热量 所引起的温度计示数高低。
沪粤版九年级上册物理同步精品练习15.4《探究焦耳定律》(分层练习)原卷版+解析
15.4 探究焦耳定律一、单选题1．（2023·北京·校联考模拟预测）如图所示的四种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（）A．电煮锅B．迷你电冰箱C．扫地机器人D．笔记本电脑2．（2023·湖南株洲·统考模拟预测）现将标有“220V 100W”的电冰箱、电风扇、电炉各一台，分别接入电路中均正常工作，在相同时间内（）A．三个用电器产生的热量相同B．电风扇消耗的电能最多C．电炉将消耗的电能转化为内能最多D．单独将电冰箱接入电路时，电能表转得最快3．（2023·广东广州·华南师大附中校考一模）在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，某同学采用了如图甲、乙所示的实验装置（两个透明容器中封闭着等量的空气）。
下列说法正确的是（）①U形管中液面高度变化主要是由液体热胀冷缩引起的②图甲装置能探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值应该等于10Ω④用图甲中的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象A．①②B．②③C．②④D．③④4．（2023春·吉林长春·九年级吉林省第二实验学校校考阶段练习）根据电工手册可知，通过人体的电流与通电时间的乘积大于30mA·s时，会对人体产生致命危险。
下列4 组通过人体的电流和通电时间中，会对人体产生致命危险的是（）A．30mA 0.5s B．20mA 1.2s C．25mA 2.0s D．35mA 0.2s二、填空题5．（2023·广东肇庆·统考二模）如图是探究“电流产生的热量跟什么因素有关”的装置。
实验中通过观察U形管中液面______ 的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少，这种实验研究的方法叫______ 法。
6．（2023·安徽六安·统考一模）美国罗切斯特大学的物理学家兰加•迪亚斯（RangaDias）宣布，他们的团队创造出能在室温条件下实现超导的超导体。
探究焦耳定律(基础)知识讲解
探究焦耳定律（基础）责编：冯保国【学习目标】1、知道电流的热效应；2、理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关；3、知道电热的利用和防止。
【要点梳理】要点一、电流的热效应1．定义：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。
2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生的热量与导体的电阻、导体中的电流和通过时间有关。
通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。
要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。
这是因为导体都有电阻。
导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。
如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。
3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）通电导体产生的热量跟电阻的关系如图15-10所示，甲、乙两个锥形瓶中的电阻丝的电阻R1、R2分别为5Ω和10Ω，两个瓶中装有等量的煤油，锥形瓶中温度计的示数变化反映电阻丝产生热量的多少。
两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。
通电一定时间后，比较两个温度计的示数变化情况。
你看到的现象说明了什么?实验表明：在电流相同、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。
（2）电流产生的热量与电流大小的关系如图18.4-3所示，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，因此通过两容器中电阻的电流不同。
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。
你看到的现象说明了什么?实验表明：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。
要点二、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律。
2．公式：Q=I2Rt要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式:1. 从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。
15.4 探究焦耳定律课件(共22张PPT)
不是有的用电器都是电热器
课堂小结
（2）探究导体产生的热量跟电流的关系：如图乙所示，控制电阻与通电时间相同，改变电路中的电流。
（1）控制不变的量：电流、通电时间。（2）实验过程：选两根阻值不同的电阻丝，两个装有初始温度相同、等质量煤油的玻璃瓶，连接好电路后，闭合开关，通电一段时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。（3）实验结论：当电流、通电时间一定时，导体的电阻越大，煤油的温度越高，表明导体的电阻越大，产生的热量越多。
实验2：探究导体产生的热量跟电流的关系
1.内容：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。2.公式：Q=I 2Rt，适用于所有电路。Q—热量—单位为JI—电流—单位为AR—电阻—单位为Ωt—通电时间—单位为s
考考你：电炉接入电路中时，电炉丝和导线中流过相同的电流，为什么电炉丝发热可以烧水，而导线几乎不发热？原因：导线的电阻远小于电炉丝的电阻，产生的热量少。
实验1：探究导体产生的热量跟电阻的关系
（1）控制不变的量：电阻、通电时间。（2）实验过程：取质量、初始温度与上述实验相同的煤油，闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。（3）实验结论：当电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越大，煤油的温度越高，表明导体的电流越大，导体产生的热量越多。
“双挡”的控制开关
1.短路式：如图所示，两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联。U一定，
探究焦耳定律
15.4 探究焦耳定律1．知道电流的热效应及其在生活与生产中的应用。
2．知道焦耳定律,会运用焦耳定律进行简单的计算。
教学重点：探究电流的热效应，从电流做功的公式推导得出焦耳定律。
教学难点：理解焦耳定律。
多媒体课件。
一、引入新课提问：(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机外壳部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫.是电流的热效应.二、新课教学探究点一：通电导体放出的热量跟哪些因素有关1.介绍实验装置，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里会上升，电流产生的热量越多，煤油上升得越高.观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量.2.三次实验：第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较大，甲瓶中的煤油上升得高.表明：电流一定时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多.第二次实验：调节滑动变阻器，增大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油上升的高度，第二次煤油上升的高，表明：电阻一定时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多.第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.3.总结：（1）在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.（2）在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多，进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.（3）在通电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。
探究点二：焦耳定律1．介绍英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，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．说明：焦耳定律可以用下面的公式表示：Q=I2Rt。
九上物理【学案】 15.4 探究焦耳定律教案课件
能够知道电流的热效应，能够掌握焦耳定律，能够了解电热的应用与控制。
焦耳定律的理解及应用。
探索通电导体放出的热量跟哪些因素有关。
阅读教材“探索焦耳定律”，完成下列问题：1.在电流一定时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成；公式是。
在电压一定时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成。
公式是。
2.焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方成，跟导体的电阻成，跟通电时间成。
公式是。
3.应用电流热效应的例子有(至少举三例) ，防止电流热效应危害的例子有(至少举三例) 。
1.电热水器、电饭锅、电熨斗、电饼铛这些用电器有什么共同特点？。
2．电流的热效应：。
3．生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的？。
1．猜想：电流通过导体时产生热的多少可能跟什么因素有关？。
找出支持你猜想的理由。
我们实验研究时就要采取。
实验探索：①实验时怎样来反映电流产生的热的多少？。
②通过看到的现象你能得到什么结论？。
③电流通过导体时产生热的多少还跟什么因素有关？。
2.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，而导线却几乎不发热？。
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？1．英国物理学家焦耳做了大量实验表明：公式为：2．单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.3．公式推导:电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那末，电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即。
4．焦耳定律合用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路(纯电阻电路)也可用来计算热量.非纯电阻电路：W Q (选填“<”“> ”或者“= ”) 。
1.电流通过电风扇做功时，能转化为能和能，如果电流做功3.6 ×106J,电风扇获得的机械能一定 3.6×106J2.一根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？1.列举生活中利用电热的例子。
九年级物理上册--15、4 探究焦耳定律
总结
知3－讲
增大散热面积、设置散热窗、加装风扇都可加 快散热，防止电热造成危害。
知3－练
1 有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器。
下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )
A．电饭煲
B．电热水器
C．电熨斗
D．电视机
知3－练
2 (中考·曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效应的 是( ) ①电视机后罩有许多小孔；②电动机外壳上装散热片； ③长期不用的电视机隔段时间通一次电； ④白炽灯；⑤电脑机箱里装有小风扇；⑥电暖手宝 A．①②⑥ B．①②⑤ C．③④⑥ D．②③⑥
1 某一家用电饭煲的铭牌上标有“220V 500W”字样， 计算一下它的电 阻丝的电阻是多少？ 假如每次煮 饭要用20 min,消耗了多少电能？
2 (中考·河南)用同种材料制成两段长度相等、横截 面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大， 如图所示，将它们串联在电路中，通电一段时间 后，比较甲、乙两导体升高的温度，下列判断正 确的是( ) A．甲导体的温度升高得多 B．乙导体的温度升高得多 C．甲、乙两导体升高的温度相同 D．条件不足，无法判断
装
来比较电流产生的热量的多少。
置
实验1：研究电热与电阻关系
知1－讲
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
控制不变的量是：电流 通电时间 现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。 结论：在电流相同、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。
实验2：研究电热与电流关系
知1－讲
R=5Ω I
A
知2－练
1 (中考·扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫， 而连接的导线却不怎么热，主要是( ) A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝热皮隔热 C．导线散热比电阻丝快 D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
探究焦耳定律+精品教案
教学方案板书：二、通电导体放出的热量跟哪些因素有关【ppt6、7、8】思考与讨论电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热?为什么插座上插的用电器越多，插座的导线越来越热？长时间使用手机，手机为什么会发烫？提出问题：电流通过导体产生热量与那些因素有关？猜想与假设：①可能与电阻有关。
电阻越大电流通过导体产生热量越大。
②可能与电流有关。
电流越大，电流通过导体产生热量越大。
③可能与通电时间有关。
通电时间越长，电流通过导体产生热量越大。
【ppt9】板书：实验：探究电流热效应跟哪些因素有关设计实验：探究电流通过导体产生热量与电阻的关系问：要研究导体产生热量与电阻的关系，我们如何选择电阻？预设回答：选择不同阻值的电阻。
问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
问：这个研究方法大家还记得是什么吗？预设回答：控制变量法。
请大家设计电路图：介绍实验器材：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。
思考、回答听讲思考、回答理解实验设计原理引入电流热效应实验探究教师引导，学生交流掌握实验探究的过程和方法U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
即电流通过导体产生的热量多少。
【ppt10】进行实验：实验视频实验结论：在电流相同、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。
【ppt11】设计实验：探究电流通过导体产生热量与电流的关系问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？我们如何设计电路？预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
请大家设计电路图：介绍实验器材：注意：右侧U型管中液面高度的变化是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。
观看演示实验或视频观察实验现象，分析得出实验结论通过视频让学生深刻掌握实验过程。
掌握实验过程的注意事项【ppt12】进行实验：实验视频实验结论：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。
九年级物理上册15.4探究焦耳定律版版初中九年级上册物理2
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知识(zhī shi)梳理
1.电流通过导体时，通电导体产生的热量,
跟 电流(diànliú)的平成正比，跟
方
跟 通电的时间成正比．
导线的电成阻正比，
2. 科学家有着强烈的好奇心和执着的探究精神，英 国物理学家 做了大焦量耳实验，于1840年最先精 确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电 (tōng diàn)时间的关系．为了纪念他做出的贡献，人们 将他的名字命名
1.（2017•北京）下列(xiàliè)家用电器中，将电流热效应作 为工作原理的是（ ） B A．电视机 B．电热水器
C．抽油烟机 D．电冰箱
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随堂检测(jiǎn cè)
2. 某同学为探究电流通过导体产生热量的多少跟电阻 (diànzǔ)的关系，设计了如下电路图，其中正确的是( )
B
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随堂检测(jiǎn cè)
3. 电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接
的导线却不怎么热，主要是( )
C
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
Байду номын сангаас
B．导线的绝热皮隔热(ɡé rè)
C．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
D．导线散热比电阻丝快
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课堂(kètáng)导学
【变式拓展3】下列情况中不属于防止电热危害(wēihài)的
是( ) D
A．电视机的后盖有许多孔 B．电脑机箱内有小风扇 C．电动机外壳有许多散热片
九年级物理 【教案】15.4 探究焦耳定律
九年级物理15.4.1 电流的热效应教学目标：(1)通过实验观察，研究用电器的额定电压和额定功率，能区分用电器的额定电压和额定功率(2)学会实验设计，测算小灯泡的电功率(3)会对电功率进行简单的计算重点：学会实验设计，测算小灯泡的电功率难点：学会实验设计，测算小灯泡的电功率教法：实验探究教具：电压表、电流表、小灯泡、电源、导线、滑动变阻器、开关教学过程：一、通过观察与实验，研究额定电压和额定功率。
(1)活动1：观察小灯泡的亮度①观察小灯泡的标称值，其意义何在?——实验认识。
②根据电路图连接，并按要求进行实验，一要观察电流表、电压表的示数；二要观察灯泡亮度的变化，启发学生总结以下结论：a．当加在灯泡上的电压等于灯泡上标出的电压时，灯泡能正常发光。
b．若高于标出的电压时，灯泡发光很强，甚至被烧毁。
c．若低于标出的电压时，灯泡发光很弱，甚至看不出发光。
通过实验，使学生认识到用电器上标明的电压值，指灯泡正常工作时的电压；用电器上标明的电功率值，指灯泡正常工作时的电功率，在此基础上引出：：用电器正常工作时的电压。
额定电压U额额定功率P：用电器正常工作时的功率。
额：用电器正常工作时的电流。
额定电流I额实际电压U：用电器实际工作时的电压。
实：用电器实际工作时的功率。
实际功率P实实际电流I：用电器实际工作时的电流。
实1．若U实＞U额，则P实＞P额；2．若U实＝U额，则P实＝P额；3．若U实＜U额，则P实＜P额；(2)活动2：测算小灯泡的电功率这是一个重要的学生实验，让学生亲身经历。
①提出课题，讨论实验原理：P=W/T和P=UI两式的含义②根据P=UI设计实验，画电路图。
③根据电路图选择实验器材。
④连接电路，进行实验，测出小灯泡的额定功率和实际功率(略高于或略低于额定电压时的功率)。
⑤引导学生交流讨论。
二、讲解例题：1．理解额定电压、额定功率、实际电压、实际功率的意义。
2．注意考虑灯泡发光时电阻不变。
三、小结本节主要内容。
15.4 探究焦耳定律
15.4 探究焦耳定律
[知识拓宽] 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没 有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q等于其消 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__Q_=__UR_2 _t __，故此时W和Q的关系为：W＝Q＝__I_2R_t_＝__P_t_＝ ___U_I_t_＝______UR_2_t ___．
第十五章 电能与电功率
第十五章 电能与电功率
15.4 探究焦耳定律
导学设计 应用示例 课堂小结 课堂反馈
15.4 探究焦耳定律
导学设计
学点1 探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关
小组之间交流、讨论，探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关， 完成下列的问题：
15.4 探究焦耳定律
[猜想] 如图15－4－2(a)所示，给电烤箱通电，会观察到电烤箱 热的发烫，而与电烤箱串联的导线却不怎么热；如图(b)所示， 给灯泡通电时间越长，感觉灯泡越烫．由上述现象，我们可以猜 想通电导体放出的热量可能与导体的___电__流___、____电_阻____和 ___通__电_时__间____有关．
15.4 探究焦耳定律
解：(1)不正确，电流通过电动机做功，绝大部分电能转化为机械能， 只有极少部分电能转化为内能，产生的热量只能用 Q＝I2Rt 来计算．
(2)电动机消耗的总功率：P 总＝UI＝220 V×4 A＝880 W. 线圈的发热功率：P 热＝Qt＝I2tRt＝I2R＝(4 A)2×10 Ω＝160 W. 则电动机的输出功率：P 输＝P 总－P 热＝880 W－160 W＝720 W.
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You have to believe in yourself. That's the secret of success. 人必须相信自己，这是成功的秘诀。
15.4探究焦耳定律 大赛获奖精美课件PPT
孙老师说，杨蕙心学习效率很高，认真执行老师 的复习要求，往往一个小时能完成别人两三个小 时的作业量，而且计划性强，善于自我调节。此 外，学校还有一群与她实力相当的同学，他们经 常在一起切磋、交流，形成一种良性的竞争氛围 。 谈起自己的高考心得，杨蕙心说出了“听话 ”两个字。她认为在高三冲刺阶段一定要跟随老 师的脚步。“老师介绍的都是多年积累的学习方 法，肯定是最有益的。”高三紧张的学习中，她 常做的事情就是告诫自己要坚持，不能因为一次 考试成绩就否定自己。高三的几次模拟考试中， 她的成绩一直稳定在年级前5名左右。
复习电功率
1、电功率的物理意义： 表示电流做功快慢的物理量 2、电功率的定义： 电功跟电流做功所用时间的比值 3、电功率的计算公式：
W = UIt W P= t P = UI
I= U R
U² P= R P = I² R 纯电阻电路
例一：根据灯泡铭牌标志“Pz220-40w”
可以知道那些物理量？ 1、灯泡的额定电压：220V.
青 春 风 采
高考总分：
692分(含20分加分) 语文131分 数学145分 英语141分 文综255分
毕业学校：北京二中 报考高校： 北京大学光华管理学 院 北京市文科状元 阳光女孩--何旋
来自北京二中，高考成绩672分，还有20 分加分。“何旋给人最深的印象就是她 的笑声，远远的就能听见她的笑声。” 班主任吴京梅说，何旋是个阳光女孩。 “她是学校的摄影记者，非常外的秘诀 是心态好。“她很自信，也很有爱心。 考试结束后，她还问我怎么给边远地区 的学校捐书”。
高考总分:711分 毕业学校:北京八中 语文139分 数学140分 英语141分 理综291分 报考高校：
北京大学光华管理学院
北京市理科状元杨蕙心
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15.4探究焦耳定律
一、 电流的热效应
1.定义：电流通过导体时，导体会发热的现象。
2.实质：电能转化为 能。
二、电热的影响因素
1.实验目的：研究电流通过导体产生的热量跟那些因素有关？
2.原理：根据温度计示数变化的多少来判断电流通过电阻丝通电产生电热的多少。
3.实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高得快。
4.实验的研究方法是控制变量法。
为了保证电流相同所以采用串联接法；另外还要保证通电时间及煤油的质量、初温相同。
三、焦耳定律
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2.计算公式：Q=I 2Rt (适用于所有电路)
3.应用——电热器： ①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理：焦耳定律 ③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④例子：电饭煲、电热毯、电熨斗、电热水壶、电吹风、电烙铁、电炉、热得快（电热棒）。
四、电学公式总结
无论串联还是并联：W = W 1 + W 2 （电功） P = P 1 + P 2 （电功率） Q= Q 1 + Q 2（电热） 比值关系：串联电路 21I I = 1
1 ； 21U U = 21P P = 21W W = 21Q Q = 21R R 并联电路21U U = 1
1 ； 21I I = 21P P = 21W W = 21Q Q = 12R R 15.4探究焦耳定律练习题
：3
12122
L1、L2串联接在某一电路中，两灯L1、L2均能正常发光（忽略温度对电阻的影响），下列计
123123
1212
9．甲、乙两定值电阻的电压与电流的图象如图3，则甲、乙两电阻之比R甲：R乙= ________；将甲、乙两电阻并联后接在电压为3V的电源两端，都在10s内，甲、乙两电阻产生的热量之比Q甲：Q乙= _________．
10．如图4所示电路，电源电压恒定不变，电阻R1=20Ω，R2=60Ω．当S断开时，电流表的示数为_______A；当S闭合时，电流表的示数为________А，电路1min内总共产生的热量为_______J．
11．两个定值电阻R1和R2，已知R1=3R2．若将它们串联在电路中，则R1和R2两端的电压之比是________；在相同时间内，电流通过R1和R2产生的热量之比是_________ ．12．两定值电阻丝R l=440Ω，R2=220Ω，若将R l和R2串联后接到220V的电源上，在相同时间内，R l和R2上产生的热量之比是_________ ．
13．一台“220V 1000W”的电热水器，正常工作10min消耗的电能是_________J；如果它的电源线比标准的细，则它的电阻比标准电源线的电阻大，产生的热量_________ ．14．“电驱蚊器”其主要元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻，当两端的电压为220V时，流过元件的电流为_________A，工作10min产生的热量为_________ J．
15．在探究“影响电流热效应的因素”实验中：
（1）为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流
产生的热量多少，这种研究方法叫_________ ．若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用_________ （选填“煤油”或“水”），理由是_________ ．（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第
电流_________ ，其产生的热量_________ ．（3）若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择乙图中_____（选填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶_______（选填“串联”或“并联”）．
17．如图所示是某型号的电热水壶及铭牌，请根据铭牌所提供的信息，求：
（1）电热水壶正常工作时电热丝的电阻是多大？
（2）电热水壶正常工作5min产生的热量是多少焦？
（3）若夏天用电高峰时电热水壶的实际工作电压只有
200V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水壶
的实际功率为多少瓦？（结果保留一位小数）。