2019焦耳定律导学案(2)教育语文
九年级物理全一册导学案-18.4 焦耳定律2-人教版

九年级物理全一册导学案-18.4 焦耳定律2-人教版一、学习目标•了解焦耳定律的基本概念和公式•掌握利用焦耳定律解题的方法•能够运用焦耳定律解决实际问题二、学习重点•焦耳定律的公式•运用焦耳定律解决实际问题三、学习内容1. 焦耳定律的概念焦耳定律是描述电流通过导体时所产生的热量与电流强度、电阻和时间之间的关系的定律。
根据焦耳定律,当电流通过一个导体时,导体的热量与电流强度、电阻和通电时间之间成正比。
2. 焦耳定律的公式根据焦耳定律,导体的热量可以用以下公式计算:Q = I^2 R t其中,Q表示导体所产生的热量(单位:焦耳),I表示电流强度(单位:安培),R表示电阻(单位:欧姆),t表示通电时间(单位:秒)。
3. 焦耳定律的应用举例例题1一个电炉的电阻为 20 欧姆,电流强度为 5 安培,通电时间为 10 秒。
求导体所产生的热量。
解:根据焦耳定律的公式,代入相应数值进行计算:Q = I^2 R t= 5^2 × 20 × 10= 2500 J所以,导体所产生的热量为 2500 焦耳。
例题2一根电热丝的电阻为 10 欧姆,通电时间为 1 分钟,导体所产生的热量为3600 焦耳。
求电流强度。
解:根据焦耳定律的公式,代入已知数值进行计算:Q = I^2 R t将已知数值代入,并将时间转换为秒:3600 = I^2 ×10 × 60I^2 = 3600 / (10 × 60)I = √(3600 / 600)= 3 A所以,电流强度为 3 安培。
4. 注意事项•在计算热量时,要注意单位的统一,如电流强度单位为安培、电阻单位为欧姆、通电时间单位为秒。
•在计算过程中,注意数值的四舍五入和取舍。
四、学习总结通过本节的学习,我们了解了焦耳定律的基本概念和公式,并掌握了利用焦耳定律解题的方法。
焦耳定律告诉我们,电流通过导体时会产生热量,热量的大小与电流强度、电阻和通电时间成正比。
《焦耳定律》 导学案
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《焦耳定律》导学案一、学习目标1、理解焦耳定律的内容,知道电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。
2、能够运用焦耳定律进行简单的计算。
3、通过实验探究,培养学生的动手操作能力和分析归纳能力。
二、学习重难点1、重点(1)焦耳定律的内容和表达式。
(2)焦耳定律的应用。
2、难点(1)对焦耳定律的理解。
(2)实验探究焦耳定律的过程。
三、知识链接1、电能的转化电流通过导体时,电能可以转化为其他形式的能,如内能、机械能、光能等。
2、电阻的概念电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
四、学习过程(一)引入新课我们在日常生活中会发现,使用电器时,电器会发热,比如电灯泡、电暖器、电饭锅等。
那么,电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关呢?这就是我们今天要探究的问题——焦耳定律。
(二)探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关1、提出问题电流通过导体产生的热量与哪些因素有关?2、猜想与假设(1)可能与电流的大小有关,电流越大,产生的热量越多。
(2)可能与电阻的大小有关,电阻越大,产生的热量越多。
(3)可能与通电时间有关,通电时间越长,产生的热量越多。
3、设计实验(1)实验器材:电源、导线、开关、电阻丝(不同阻值)、温度计、量杯、煤油等。
(2)实验思路:采用控制变量法,分别探究电流、电阻和通电时间对产生热量的影响。
探究电流对产生热量的影响时,保持电阻和通电时间相同,改变电流大小。
探究电阻对产生热量的影响时,保持电流和通电时间相同,改变电阻大小。
探究通电时间对产生热量的影响时,保持电流和电阻相同,改变通电时间。
4、进行实验(1)探究电流对产生热量的影响连接电路,将两个阻值相同的电阻丝串联在电路中,其中一个电阻丝上并联一个滑动变阻器,以改变通过电阻丝的电流。
同时给两个电阻丝通电相同时间,观察温度计示数的变化。
(2)探究电阻对产生热量的影响连接电路,将两个阻值不同的电阻丝串联在电路中,保持通过它们的电流和通电时间相同。
观察温度计示数的变化。
焦耳定律导学案.doc
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第二章恒定电流第五节焦耳定律【学习目标】1 .理解电流做功和电功率的概念2.理解焦耳定律,知道焦耳定律在纯电阻电路和非纯电阻定律中的应用3.以极度热情投入学习,体验成功的快乐。
【重点、难点】1.区别并掌握电功和电热的计算;2.非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。
【使用说明与方法指导】1.先通读教材,理解焦耳定律,知道焦耳定律在纯电阻电路和非纯电阻定律中的应用。
2.依据预习学案再通读教材,进行知识梳理,勾划重点知识,将自己的疑问记下来,并写上提示语、标注符号;熟记基础知识。
完成预习学案。
【课前预习】(15分钟)1.能量转化电炉通电时,能转化为—能;电动机通电时,能转化为能;蓄电池充电时,能转化为—能;电能转化成其他形式能的过程就是的过程,电流做功的多少电能转化为其他形式能的数量。
2.电功自由电荷在静电力作用下沿静电力的方向做定向移动,结果电荷的电势能,其他形式的能 o电流在一段电路中所做的功等于这段电路、、三者的乘积。
计算式为W二。
3.电功率电流做的功叫电功率。
用表示电功率,表达式为P=O电流在一段电路上做功的功率P等于与这段电路的乘积。
4.焦耳定律内容电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的电阻及通电时间成。
这个关系最初是由实验得到的。
5.表达式Q=o6.热功率的发热量通常称为热功率,表达式为P二 o【课内探究】探究一:电功和电功率阅读教材53页电功和电功率,回答以下问题:问题1:电功的实质是什么?课本是如何推导出电功的表达式的?问题2:电功和电功率各|'|的物理意义是什么?探究二:焦耳定律阅读教材53-54页焦耳定律,回答以下问题: 问题3:什么是电流的热效应?探究三:电功和电热的比较、电功率和热功率的比较问题4:对任何电路,电流做功和电热,各自应如何计算?问题5:在纯电阻电路中,电功和电热,电功率和热功率之间有什么样的关系?问题6:在非纯电阻电路中,电功和电热,电功率和热功率之间乂是什么样的关系?问题7:—个电动机,线圈电阻是0.4。
焦耳定律导学案
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由欧姆定律得,通过R2的电流:I2=
=
通过R3的电流:I3=
=
=0.24A,
根据并联电路电流
I1=I2+I3=0.6A+0.24A=0.84A, 即电流表的示数为0.84A.
答:(1)只闭合开关S2,1min内R3产生的热量是120J; (2)只闭合开关S3,R1的功率是1.6W,R2的阻值是20Ω; (3)同时闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数是0.84A.
(2)由电路图可知,当只闭合开关S3,R1和R2串联,
由P=I2R得,电路中的电流:I′=
=
=0.4A,
由I= 得,此时电路的总电阻:
==
=30Ω
根据串联电路电阻特点可知,电阻R2的阻值:
R2=
﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω.
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课后作业
(3)由电路图可知,当同时闭合开关S1、S2、S3,
R1被短路,R2和R3并联,电流表测干路中的电流,
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课后作业
13.解:(1)由电路图可知,当只闭合开关S2,R1和R3串联 ,根据串联电路电阻特点可知,总电阻:
R总=R1+R3=10Ω+50Ω=60Ω, 由欧姆定律得,电路中的电流:I= =
=0.2A,
时间t=1min=60s,
由焦耳定律得,R3产生的热量:
Q=I2R3t=(0.2A)2×50Ω×60s=120J.
2.用如下图甲、乙所示的实验装置,进行实验.
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课堂合作探究
3.实验时通过观察 U型管液柱高 来反映电流产生的热量 多少,这种研究方法叫做 转换 法。 (1)在图甲中,把两根电阻丝R1 R2串联在电路中是为了 保证__通__过__导__体__的__电__流__和_ 通电时间 相同,研究电流通过 导体产生的热与___电__阻___的关系。接通电路一段时间,观 察到____右____边U形管中的液柱上升得高,说明电阻丝
《焦耳定律》导学案

焦耳定律导学案导学目标:①能通过生活实例,认识电流的热效应②能在实验的基础上引出焦耳定律,会用焦耳定律进行计算③通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题学习重点:电流产生的热量跟电阻、电流、通电时间的关系。
学习难点:理解焦耳定律。
运用公式进行简单的计算。
学习过程:自学指导一:电流的热效应1、如图所示使用这些用电器时,用电器所产生的热是由____转化来的。
2、电流流过导体时,导体就要___,这种现象叫做_______。
3、电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着,实验中,我们利用____将既看不见也摸不着的科学量转化成既看得见也能测量的科学量。
4、在电流相同、通电时间相同的情况下,____越大,这个电阻产生的____越多。
在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的____越大,这个电阻产生的____越多。
在电流、电阻相同时,____越长的产生的____越多。
自学指导二:焦耳定律1、英国物理学家焦耳做了大量实验表明: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。
叫做焦耳定律。
2、焦耳定律的公式为:________;公式中各量的单位是:I的单位是:____,R的单位是:____,t的单位是:____,Q 的单位是:____。
3、某导体的电阻是2Ω,通过3A的电流时,导体的电功率是W,1min内消耗的电能是J,电流产生的热是J。
4、有一把电烙铁,它的电阻是1100Ω,将它接入家庭电路中,电烙铁正常工作,它的额定功率是,如果给它通电10min获得的热是J。
自学指导三:电热的利用与防治止1、电热器:利用电流做功将____能转换为____能的装置。
如:电热水器、____、电热毯等。
2、电热器的原理:利用________制成的加热设备。
电热器主要组成部分是____。
它是由电阻率____。
熔点____的合金丝制成的加热设备。
3、电热毯是冬季北方常用的取暖设备,它是利用_____来工作的。
《焦耳定律》优秀教案(精选9篇)精选全文
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可编辑修改精选全文完整版《焦耳定律》优秀教案《焦耳定律》优秀教案(精选9篇)作为一名无私奉献的老师,很有必要精心设计一份教案,教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。
那么你有了解过教案吗?下面是小编收集整理的《焦耳定律》优秀教案,仅供参考,希望能够帮助到大家。
《焦耳定律》优秀教案篇1一、教学目标:1、知识和技能目标:知道电流的热效应,理解焦耳定律的内容、公式及其运用,知道电热器的原理及构造。
2、过程与方法目标:要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法,学会科学探究、知识迁移的方法,培养学生的科学研究的能力。
3、情感态度与价值观目标:激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神,培养学生的辩证唯物主义精神,渗透实事求是和科学献身教育,激励学生努力学习。
二、教学重点与难点如何引导学生进行科学探究;如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法,培养科学研究的能力。
三、教法与学法将学生分组,以小组为单位进行教师引导下的科学探究,加强组内同学间的合作、讨论和交流,加强师生间相互反馈,以问题和小组交流贯穿教学的始终,不断提出新问题,不断解决新问题。
开学时就将学生4人一组分组,分组时男女生分开后,自由组合,便于讨论与交流,随着学习的深入,可适当调整小组成员,每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用,带领小组同学开展自主式学习。
四、教具与学具学生用:铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝(5、10、10欧各一根,教师课前用电炉丝截取并焊好导线)。
每小组一套。
教师用:与学生的基本相同,温度计改用数字的,另加各种电热器(电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等)、多媒体课件及教学平台。
五、探究实验:研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。
六、教学活动实录(部分):(一)导入新课师:(教师出示电饭锅,白炽灯、电风扇)这几种电器各有什么功能?生:煮饭、照明、吹风。
§2.5 焦耳定律2 学案
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千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。
放弃时间的人,时间也放弃他。
——莎士比亚§2.5焦耳定律(二) 同步导学案【学习目标】1.能够独立推导电流做功和电功率的表达式. 2.理解焦耳定律的表达式.3.会用电功和电热的表达式解决电功和电热问题.【自主学习】 1、电功:(1)定义:______________________________ (2)公式:W=QU=IUt(3)单位:焦耳(J),常用的单位还有:千瓦时(kW.h ) 1kW.h=3.6 106J 2、电功率(1)定义: ______________________________(2)公式:P =t W=IU(3)单位:瓦特(W) 1k W=1000W (4)用电器的额定功率和实际功率 3、焦耳定律(1)内容: ______________________________________________________ (2)公式:Q=I2Rt(3)电功和电热的区别和联系电功与电热的数量关系式:W___Q,即IUt ___I2Rt 在纯电阻电路中,W___Q___IUt ___I2Rt___Pt在非纯电阻电路中, IUt ___I2Rt+E 机;W___Q即IUt ___I2Rt【问题探究】某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m =50kg ,电源提供给电动机的电压为U =110V ,不计各种摩擦,当电动机以v =0.9m/s 的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I =5.0A ,求电动机的线圈电阻大小(取g =10m/s 2)。
【当堂训练】1、一个电阻接到某电路后,消耗的功率为110W ,通过3C 的电量时,有330J 的电能转化为内能,则( )A .电阻所加电压为110V B.通过电阻的电流为1A C .电阻通电时间为3S C.这个电阻的阻值为110Ω2、供电电路电源的输出电压为U 1,线路损失的电压为U 2,用电器得到的电压为U 3,总电流为I ,线路总电阻为R ,线路损失的功率为( )A .R U 21 B.IU2 C。
物理人教版九年级全册18.4《焦耳定律》导学案设计
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物理人教版九年级全册18.4《焦耳定律》导学案设计1 / 3新人教版九年级物理(上)第十八章第4节《焦耳定律》导学案【学习目标】:1.初步认识电流的热效应,尝试辨证看问题。
2. 通过实验知道决定电热大小的因素,理解焦耳定律。
3. 学会运用焦耳定律分析生活现象、进行简单计算。
【重 难 点】:影响电热因素的实验探究、焦耳定律的理解与运用。
一、新课导入,目标解读(2分钟)导入新课:电火灾 二、自主合作,展示交流(20—30分钟)(一)自主学习:阅读课文,了解“电流热效应”的利和弊、影响电热因素的实验究方法、焦耳定律的基本内容。
(1)、用电器在使用时为什么会发热?你认为这种发热现象是好事还是坏事?(2)、电流发热的多少与什么因素有关?你打算采取什么方案来研究?(3)、根据你对焦耳定律的理解,应用焦耳定律时应注意什么,或有什么疑惑?(二)小组合作:电流发热的多少与什么因素有关?你打算采取什么方案来研究? 小资料:影响电热因素实验探究电路图如下图1 图2 1、研究电热与电阻的关系(1)、你选择的实验电路图是_______,研究方法是_______和_______。
(2)、实验过程:①根据你选择的电路图连接好实物图。
表1②控制________、________相同时,观察________________对应液柱高度上升变化。
③数据记录在表1中。
④实验结论:________________________________________________________。
2、研究电热与电流、时间的关系(1)、你选择的实验电路图是_______,研究方法是_______和_______。
(2)、实验过程:①根据你选择的电路图连接好实物图。
表2(电阻R2=10Ω,t=1min )②控制______、______不变,改变______,观察___________对应液柱高度上升变化。
③数据记录在表1中。
④实验结论:________________________________________________________。
焦耳定律导学案 (2)
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班级:组别:姓名:组内评价:教师评价:§2.5 焦耳定律课型:新授课【教学目标】☆知识与技能1、理解电功的概念,知道电功是指电场力对自由电荷所做的功,理解电功的公式,能进行有关的计算。
2、理解电功率的概念和公式,能进行有关的计算。
3、知道电功率和热功率的区别和联系☆过程与方法通过推导电功的计算公式和焦耳定律,培养学生的分析、推理能力。
☆情感态度与价值观通过电能与其他形式能量的转化和守恒,进一步渗透辩证唯物主义观点的教育。
【教学重、难点】重点:电功、电功率的概念、公式;焦耳定律、电热功率的概念、公式。
难点:1.电功率和热功率的区别和联系。
2.非纯电阻电路中电能与其他形式能转化关系,电功大于电热。
【学法指导】等效法、类比法、比较法、实验法【课前准备】灯泡(36 V,18 W)、电压表、电流表、电源、滑动变阻器、电键、导线若干、投影仪、投影片、玩具小电机【课前预习】知识点一:电功和电功率1、电功(W):(1)能量转化电炉通电时,______能转化为______能;电动机通电时,______能转化为______能;蓄电池充电时,______能转化为______能;电流做功的过程就是______能转化为_______能的过程。
(2)定义:电流流过导体,导体内的自由电荷在电场力作用下发生______,在移动的过程中,电场力对自由电荷做了______,也就是通常说的电流做的功,简称电功。
(3)公式推导:电场力的功的定义式______,电流的定义式_________,则有W=_______。
即电流在一段电路中所做的功等于这段电路_______、电路中的_______、_______三者的乘积。
在纯电阻电路中还可写成:W=_______=_______。
(4)国际单位:_______(符号J),常用的单位还有:千瓦时(kW·h),亦称为度,1kW·h=_______J 。
(5)物理意义:反应了_______转化为_______的多少。
《焦耳定律》教案(精选12篇)
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《焦耳定律》教案《焦耳定律》教案(精选12篇)作为一名默默奉献的教育工作者,总不可避免地需要编写教案,通过教案准备可以更好地根据具体情况对教学进程做适当的必要的调整。
那么写教案需要注意哪些问题呢?下面是小编为大家收集的《焦耳定律》教案,希望对大家有所帮助。
《焦耳定律》教案篇1(一)教学目的1.知道电流的热效应。
2.在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
(二)教具如图的实验装置一套(比课本上图9梍7的实验装置多用一个乙瓶和一块电流表)。
(三)教学过程1.引入新课问: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,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?学生回答:发烫。
是电流的热效应。
再通过课本本节开始的“?”和图1,引入新课。
2.进行新课:①介绍如图1的实验装置,告诉学生RA>RB,RB=RC,通电后,IA=IB,IB<IC(从电流表的示数可知道I的数值)。
②问:该实验的目的是什么?(研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关)③问:该实验的原理是什么?观察什么?向学生讲述:当电流通过电阻丝A、B、C时,电流产生的热量就使三个瓶中的煤油温度升高、体积膨胀,瓶塞上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。
我们可以通过三个管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
④教师演示实验,记录下在同一时刻三管中煤油液面的高低情况:hC>hA>hB。
⑤分析:问:比较A、B两瓶,什么相同?(I、t相同),什么不同?(R 不同,RA>RB;玻璃管中煤油上升的高度不同,hA>hB)说明什么?引导学生回答: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。
问:比较B、C两瓶,同上问(略)。
引导学生回答: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,教师指出;进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。
18.4焦耳定律(导学案)九年级物理全一册(人教版)2
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18.4 焦耳定律(导学案)【学习目标】1. 能通过生活实例,认识电流的热效应。
2. 能在实验的基础上引出焦耳定律,会用焦耳定律进行计算。
3. 通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题。
【学习重点】焦耳定律的理解及应用。
【学习难点】焦耳定律的理解及应用。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:1. 电流的热效应电流通过导体时将电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
只要有电流通过导体,因为导体有一定的电阻,就会发生电流的热效应。
2. 焦耳定律(1)焦耳定律的内容: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)用公式表示Q=I2Rt3. 电热的利用和防止(1)电热的利用:各种电热器都是利用电热的设备,例如电饭锅、电热水器、电熨斗等。
(2)电热的防止:如果用电器聚集的电热过多,温度过高,有可能烧坏电器,甚至引发火灾。
电脑主机里装有风扇、散热器等,都是为了加快散热。
【合作探究】探究一、电流的热效应1. 电流的热效应【想一想】寻找以下用电器的共同特点:电热毯、电水壶、电饭煲、烤箱等。
分析:这些用电器工作时都要消耗电能,都会发热,在工作过程中,电能转化为内能。
【总结】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。
2. 探究影响电流热效应的因素【提出问题】电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?【猜想及其依据】①可能与通过导体的电流有关。
因为导体在通入电流时才会发热,所以电流通过导体时产生热的多少跟电流有关;②可能与导体的电阻有关。
导线和电熨斗串联接入电路,电流是相同的,电熨斗热的温度高,而导线几乎不热,电流产生的热可能与电阻有关。
③可能与通电时间有关。
由生活经验可知,通电时间越长,电流产生的热量也会越多。
【设计实验】(1)实验装置介绍(焦耳定律演示器)两个透明的塑料容器内部密闭着等量的空气;容器内部的空气与U形管一端相连通。
两个容器中各有一段电阻丝,两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。
2019版人教版九年级《18.4焦耳定律》导学案(表格版)
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备课时间:备课人:学习目标:1. 知道电流的热效应。
2. 在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3. 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
4. 知道电热器发热的原理,并能列举出利用和防止电热的实例。
学习重点:焦耳定律学习难点:焦耳定律的理解和运用学习过程:一、电流的热效应1、根据课本图8.4-1思考:使用这些用电器时,热量是从哪里来的?电炉子把能转变为能;电饭锅把能转变为能;电暖气把能转变为。
2、电流的热效应:。
3、思考:电炉丝通过导线接入到电路里,电炉丝和导线通过的电流。
为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?换句话说,电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?二、学习与探究:探究电流产生的热量与什么因素有关?阅读48-49页演示实验部分,讨论回答下列问题:1、猜想:电流产生的热量与、、因素有关。
2、研究方法:。
3、通过观察来判断电阻丝放热的多少,这种方法叫法。
探究1(课本图8.4-2)分析结论:对比A、B两瓶的实验结果,A、B两瓶中电阻丝是联的,电流和通电时间,B瓶中温度高,这说明_________________________。
探究2(课本图8.4-3)分析结论:在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,发现电流__时,温度计的示数高,这说明______________________________________________________。
推理分析,通电时间越长,温度计的示数越__,电流产生的热量越__。
实验说明:。
平行练习1、如图所示,下列电器中应用电流热效应工作的是()2、在验证焦耳定律的实验中,为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系,实验时应同时保持相同的物理量是()A.通过它们的电流和加在它们两端的电压B.通过它们的电流和它们的电阻C.通过它们的电流和通电时间D.通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间(二)焦耳定律阅读课本49页“焦耳定律”部分,完成以下问题:(1)英国物理学家___在大量实验的基础上最先确定了电流产生的热量跟电流、电压和通电时间的定量关系。
初中九年级物理焦耳定律学案二

18.4焦耳定律学案一、课程标准:1.通过实验,探究并了解焦耳定律;2.用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
二、学习目标:1. 知道电流的热效应。
2. 在观察实验的基础上引出焦耳定律。
3. 理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。
4. 知道电热器发热的原理,并能列举出利用和防止电热的实例。
三、学习重点:焦耳定律学习难点:焦耳定律的理解和运用四、学前准备:印好的导学案、制好的课件、焦耳定律演示器五、学情分析:六、使用说明与学法指导:1.认真预习课本内容,将重点部分用红笔划出并重点掌握。
2.在充分预习自学的前提下,认真完成学案。
3.将预习中不能解决的问题标注出来。
七、自主学习与探究(一)认识电流的热效应预习课本99页完成下列问题电流通过导体时将能转化为,这种现象叫做。
(二)探究电热大小的影响因素预习课本99-100页演示实验部分完成下列问题1.猜想:电流通过导体产生的热可能与有关;2.猜想电热跟几个因素有关,那么我们实验研究时就要采取法。
3.实验时怎样来反映电流产生的热的多少?方法:4.实验过程:①电阻对电热的影响:如图18.4-2所示,两个容器中的电阻丝联,通过它们的相等。
通电一定时间后,U型管右侧液面高。
实验表明,在、相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越。
图18.4-2 ②电流对电热的影响:如图18.4-3所示,右侧容器中的电阻丝联,通过它们的总电流与左侧容器中电阻丝通过的电流。
通电一定时间后,U型管左侧液面高。
实验表明,在、相同的情况下,电流越大,这个电阻产生的热量越。
③通电时间对电热的影响:以②中左侧容器为例,在电流、电阻一定的情况下,通电时间越长,U型管左侧液面越高。
实验表明,在,相同的情况下,通电时间越大,这个电阻产生的热量越。
(三)焦耳定律预习课本100-101页焦耳定律部分完成下列问题1.焦耳定律:这个规律叫做焦耳定律。
2.公式:,变形公式:、、。
公式中Q表示、单位;R表示、单位;I 表示、单位;t表示单位。
2_5《焦耳定律》
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2.5 《焦耳定律》导学案【学习目标】1.理解电功及电功的公式,能利用公式实行相关计算2.理解电流做功的实质上是电场力对电荷做功,并转化为其他形式能3.理解电功率的概念、公式以及电功率和热功率的区别和联系.【重点难点】电功率和热功率的区别和联系。
【学法指导】认真阅读教材,体会电功和电热、电功率和电热功率的区别和联系。
体会电动机问题的解决方法【知识链接】电场中两点间电势差为U,在这两点间移动电荷q,电场力所做的功怎样计算?【学习过程】一、电功和电功率一段导体两端的电压为U,通过的电流为I,在时间t内通过这段电路任一横截的电荷量为:______________,电场力做功即:1、电功(1)电功:表达式:(2)在国际单位制中电功的单位是注意:常用单位有千瓦时(kW·h)1kW·h=3.6×106J2、电功率电功率:表达式:电功率表示电流做功的快慢(2)在国际单位制中电功率的单位是(3)额定功率和实际功率:用电器铭牌上所标称的功率是额定功率,用电器在实际电压下工作的功率是实际功率.尝试应用11、三电阻串联,其阻值R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,电路总电压为U,各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3,则P1:P2:P3等于()2:3:6 B.6:3:2 C.1:2:3 D.3:2:12、三电阻并联,其阻值R1=2Ω,R2=3Ω,R3=6Ω,干路电流为I,各电阻消耗的功率分别为P1、P2、P3,则P1:P2:P3等于()A.2:3:6 B.6:3:2C.1:2:3 D.3:2:13、一个电炉额定电压为220V,额定功率为800W,假如接入110V电路中,实际消耗的功率为多大?二、焦耳定律:1、内容:2、表达式:注意:焦耳定律适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路.纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯纯电阻器件非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路.3、电功率和热功率(1)电功率:电流做功的过程,是电能转化为其他形式能量的过程表达式:P=UI(2)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率表达式:P=I2R纯电阻电路:电能→ 内能W →QUIt →I2Rt电功= 电热W=Q= = =电功率=热功率:P =P热= = =非纯电阻电路:电能→ 内能+其它形式的能W→W 内+QUIt>I2Rt电功:W= 电热:Q=电功率:P= 热功率:P热=尝试应用21、对计算任何用电器的电功率都适用的公式是()A.P=I2R B.P=U2/RC.P=UI D.P=W/t【训练测试】1.计算用电量时,常用的单位是“度”,对此,以下说法中准确的是() A.1度等于3.6×103kW·hB.1度等于3.6×106JC.“度”是电功率的单位D.“度”是电功的单位2.(2009·泰安模拟)有三个用电器,分别为日光灯、电烙铁和电风扇,它们的额定电压和额定功率均为“220V,60W”.现让它们在额定电压下工作相同时间,产生的热量() A.日光灯最多B.电烙铁最多C.电风扇最多D.一样多3.小明家的保险丝突然熔断,不可能的原因是() A.家用电器的总功率过大B.导线绝缘皮损坏,火线、零线直接接触,造成短路C.火线断路D.灯座里的电线发生短路4.不考虑温度对电阻的影响,对一个“220V,40W”的灯泡,以下说法准确的是() A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40W5.如图为常见的家用电器,关于它们正常工作时的电流,以下说法中合理的是() A.电风扇约为2A B.电冰箱约0.7AC.电饭煲约0.08A D.微波炉约100A6.如下图,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用欧姆表测得A、B间电阻为R;供电后,各家电器同时使用,测得A、B间电压为U,进线电流为I,则计算该幢居民楼用电的总功率能够用的公式是()A .P =I 2RB .P =U 2RC .P =IUD .P =W t【参考答案】1.答案:BD 解析:“度”是电功的单位,1度等于1kW·h ,而1kW·h =3.6×106J ,应选项B 、D 准确.2.答案:B解析:电烙铁是纯电阻用电器.即以发热为目的,电流通过它就是用来产热.而日光灯和电风扇是非纯电阻电路,电流通过它们时产生的热量很少,电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能).综上所述,只有B 准确.3.答案:C解析:保险丝熔断是因为电路的电流过大造成的,用电功率过大和电路中有短路都是原因之一.所以,选项A 、B 、D 都有可能造成电路中的电流过大使保险丝熔断.火线断路,电路中没有电流通过,不可能使保险丝熔断,故准确答案应选C.4.答案:BD解析:由P 额=U 2额R 得灯泡的电阻R =2202P 额Ω=1210Ω ∴电压为110V 时,P =U 2R =11021210W =10W 电压为440V 时,超过灯泡的额定电压一倍,故灯泡烧坏,P =0.5.答案:B解析:此题考查日常生活中常见的家用电器:把电能转化为热能的电器是大功率电器,一般在几百瓦到几千瓦左右;电风扇功率比较小,一般在十几瓦左右;冰箱功率在几百瓦左右.6.答案:C【学习反思】对于含有电动机的电路,欧姆定律为何不适用?从能量转化的角度应该怎样理解。
第1课时 焦耳定律(导学案)
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第4节焦耳定律第1课时焦耳定律课题焦耳定律课型新授课教学目标知识与技能1.知道电流的热效应.2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.过程与方法知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用.情感、态度与价值观通过对焦耳生平的介绍,培养学生热爱科学,勇于克服困难的决心和信心.教学重点电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探究.教具准备学生电源、导线、开关、滑器、电阻丝、烧瓶、温度计、水体课件等.教学难点组织指导学生在探究过程中认真观察、分析,并得出正确的结论.教学课时1课时课前预习1.电流的热效应(1)电流通过导体时将电能转化为热能,这个现象叫做电流的热效应.只要有电流通过导体,而且导体有一定的电阻,就会发生电流的热效应.(2)电热与电阻的关系:在电流相同的条件下,电能转化成热能时的电功率跟导体的电阻成正比.2.焦耳定律(1)焦耳定律的内容: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)用公式表示I2.巩固复习教师引导学生复习上一课时内容,并讲解布置的作业(教师可针对性地挑选部分难题讲解),加强学生对知识的巩固.备课笔记新课导入教师出示一些用电器的图片,让学生观察,并提出问题:(1)比较它们有何不同?(2)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?为什么?(3)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么?学生讨论、回答:灯泡发热,电风扇的电动机发热.师这节课我们就来研究一下电与热的有关问题.进行新课电电流的热效应请大家观察教材P99图18.4-1,图中四个用电器通电时都会产生什么现象?说明电流在工作过程中消耗的电能转化成什么能了?生:会产生热现象,说明电能转化成热能了.板书:电流通过导体时,电能要转化成热能,我们把这种现象叫做电流的热效应.教师总结:电热的实质是电能的转化.电热既是电能转化为内能的过程,同时也是电流做功的过程.但是对不同的用电器来说,在消耗相同的电能的情况下,电能转化为内能的多少是不同的.比如电炉子、电饭锅、电烙铁等用电器的主要作用就是把电能转化为内能,从而供人们利用,此时在不考虑能量损耗的情况下可以近似认为电能全部转化成了内能;但是对于像电风扇、电冰箱、电视机、洗衣机等用电器,它们的主要目的不是将电能转化为内能,而是转化为其他形式的能量,所以此时消耗的电能中,只有很少一部分电能转化成了内能,这时的热效应体现得不明显.电流的热效应是一种普遍现象;电流还有另外两种效应——化学效应和磁效应.电流的三种效应焦耳定1.探究电流产生的(1)猜想:(教师生1:可能与电压生2:可能与电阻热;生3:可能跟电流教师总结:电流、确定另外一个量,故我(2)设计实验:(师请同学们观察通备课笔记课外拓展:任何用电器,只要有电阻存在,电流通过时都会有热效应产生;如果电阻为零(如超导体),则没有电流的热效应产生;如果电阻很小,发热就不明显.进行新课生:电阻丝很快地师电阻丝与导线是相同时,电流通过导体演示实验1:把两个烧瓶中,通电,观察得出产生热量的多少与分析结论:在电流演示实验2:用一瓶中的温度计的示数.得分析结论:在电阻多.演示实验3:用一中温度计的示数.得出什分析结论:在电阻多.说明:探究电热因究.(3)怎样理解实验①实验时,选用的中的煤油吸收不同的热②瓶中阻值不同的③烧瓶中,为什么答:因为煤油的比明显,另外煤油不导电④在实验中,为什答:由于影响电热一因素对电热的具体影通电时间相同,当两电⑤由于实验中电流热量的多少转化为能直量越多,煤油上升的温量的多少了.(说明:当然本实柱升高的高度;或转化转化为导体上用蜡均匀备课笔记小组问题探讨:1.如何控制电流一定时电阻的变化?2.如何控制电阻一定时电流的变化?3.如何比较电流产生热量的多少?进行新课2.焦耳定律师英国物理学家焦体产生的热量跟电流的结论,这与我们刚才得他,把这个规律叫做焦板书:公式:Q =单位:电流I——安量Q——焦耳(J).教师总结:运用焦(1)焦耳定律公式以用它来计算所产生的(2)公式中各物理状态的.纯电阻师像刚才接电炉的叫纯电阻电路.初中我们路.而电风扇所在的电路分转化为机械能,这样消耗的电能W与产(1)纯电阻电路中(2)非纯电阻电路板书:在纯电阻电师请大家看教材学生讨论后回答.教师总结:额定电的热量越多.因为灯泡的小,相同时间内产生的热量的多少时,其前提前提条件不同.对于焦耳定律的理学知识去讨论.对于焦耳可知电阻越小,产生的热量越多;②在时间、电流相同时,由2I Rt可知,电阻越大,产生的热量越多.备课笔记知识拓展:两类用电器.(1)纯电阻用电器:电流通过导体时将电能全部转化为热能的用电器,如电饭煲、电炉等单纯用来加热的用电器.(2)非纯电阻用电器:电流通过导体时只有部分电能转化为热能的用电器,如电风扇、电视机等用电器在工作时,除部分电能转化为热能外,大部分电能会转化成其他形式的能.【例1】冬天,王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高温挡和低温挡,于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙(电热丝相当于电热毯内部发热电阻).(1)图甲中有定值电阻R1(置于电热毯外部),电热丝R2,请说明要使电热毯处于低温挡,开关S1、S2应处于什么状态?并写出低温挡时电热毯发热电功率的表达式.(2)图乙中有两根电热丝R2、R3,请说明要使电热毯处于高温挡,开关S1、S2应处于什么状态?并写出高温挡时电热毯发热电功率的表达式.(3)请指出你认为其中较好的电路,并说明理由.分析:所谓“挡位”问题,通常是在电压不变的情况下,通过改变电路电阻,从而改变用电器的电功率,所以常用公式2UR来判定,R越大,P越小,是低挡位;R越小,P越大,是高挡位.解:(1)S1闭合,S2断开;低温挡时电热毯的发热功率:2222212U RP I RR R==+().(2)S1、S2均闭合;高温挡时电热毯的发热电功率:22323U R RPR R+=().(3)较好的电路是乙,因为在甲电路中,R1置于电热毯外部,低温挡时R1要发热,浪费电能.特别提醒:解答此类问题时要正确选用公式.在串联电路中,电流相等,一般选用公式2R;在并联电路中,电压相等,一般选用公式2 U R.教学板书课堂小结本节课我们学习了及纯电阻电路中电热的说明一个物理量与另一的情况下才有这样的关备课笔记教材习题解答想想议议(P101)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?解:灯泡是纯电阻,根据公式2UtR,在电压和通电时间相同的条件下,当然是电阻越小,电热越多;而焦耳定律2I Rt中,电阻越大,电热越多的前提条件是电流和通电时间相同.两者前提条件各不相同,结论自然不同,所以这两者实际并不矛盾.动手动脑学物理(P102)1.某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时,1产生多少焦耳的热量?解:2I Rt(2A)2×2Ω×60480J.2.一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下使用,每分钟产生多少热量?解:450W×1×602.7×104J.3.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210Ω,它的额定功率有多大?在额定电压下通电10产生多少热量?解:额定功率222201210U VR=Ω()40W,产生的热量40W×10×602.4×104J.难题解答【例2】某电热器t1;只给另一根通电,煮电源上,煮沸同样一壶12B. 111t t t=+解析:若只有一根产生的热量为211UQR=烧开一壶水电阻丝产生热功率为2212+U UPR R=221121+QU UQ tR R t⎛⎫⎛==⎪⎝⎭⎝答案:B备课笔记布置作业:教师引导学生课后完成本课时对应练习,并预习下一课时内容.教学反思1.本节课的设计要学的探究,激发学生的2.根据学生实际和出问题,进行分析,共间,真正的让学生成为学中一定要发挥学生的中要让学生参与讨论,问题的能力,并将所学3.这是一节实验应加以印证,所以该课的(1)实验的猜想既我们所要探究的因素上(2)对实验的设计上那个实验的倾向,所挥其主动性.(3)实验中物理思用,加以培养.(4)电热与电流的师只作交待,留在高中4.对于纯电阻电路念,不空洞,学生易接教学过程中老师的疑问教师点评和总结备课笔记课外拓展:电动机做的机械功2,机械功率2R.。
焦耳定律导学案

焦耳定律学案【学习目标】:1.理解电流热效应的本质 2.掌握焦耳定律,并能进行有关计算3.理解电功和电热的联系及区别【教学重点】:焦耳定律内容【教学难点】:电功和电热之间的联系和区别【前置作业】:1、电功(W):(1)表达式:电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、和三者的乘积,即W = 。
(2)单位:国际单位制中:;常用单位:。
(3)物理意义:反应了转化为的多少。
2、电功率(P )(1)定义:内电流所做的功叫做电功率。
即P = 。
(2)表达式:电流在一段电路上做功的功率等于与的乘积。
即P = 。
(3)单位:国际单位制中:。
(4)物理意义:表示电流做功的。
【课堂探究】一.在研究焦耳定律的演示实验中,(1)该实验采用的研究方法是:_______ ___。
(2)演示实验:1、介绍如图9-7的实验装置,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、三种情况: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:。
第二次实验:在两玻璃管中的液柱降回来的高度后,调节滑动变阻器,加大电流,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,第二交煤油上升的高,表明:。
第三次实验:如果加长通电的时间,瓶中煤油上升越高,表明:。
3、本题各空均选填“相同”或“不同”)为了研究电流通过导体放出的热量与电阻的关系,两烧瓶中煤油的质量应__________,通过两烧瓶中两根电阻丝的电流应__________,两烧瓶中两根电阻丝的阻值应__________。
二.焦耳定律:(1)焦耳定律:内容:。
表达式:电热Q = 。
(2)热功率(P):定义:的发热功率称为热功率。
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焦耳定律导学案(2)
第一步:导入目标
知识回顾:
1、英国物理学家___在大量实验的基础上最先确定了电流产生的热量跟电流、电压和通电时间的定量关系。
2、焦耳定律的内容是。
3、公式:_____。
变形公式:、。
公式中各符号的意义及单位分别是
Q:;I:______________;R:_____________;t:。
第二步:学习指导、阅读自学
一、纯电阻电路和非纯电阻电路:
电灯、电炉子、电风扇、电饭锅、电冰箱、电视机电烙铁以上用电器工作时,能把电能全部转化成内能(没有其它形式的能转化)的有_________________________,这样的用电器称为纯电阻,这样的电路称为纯电阻电路。
它们工作时产生的热量
Q________(填“等于”或“不等于”)消耗的电能W,即Q=W=Pt=UIt,再根据欧姆定律U=______,就得到Q=___________。
以上用电器中有的没有把电能全部转化成内能,还有其他形式的能转化比如
__________________,这样的用电器称为非纯电阻,这样的电路称为非纯电阻电路。
非纯电阻电路中计算电热时只能用公式______________。
二、焦耳定律的应用:
1、电炉丝通过导线接入到电路里,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?换句话说,电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
2、如图一个插座上接入这么多的用电器,结果导致插座“冒
烟”,请解释原因。
3、课本P50页“想想议议”:我们知道,额定电压相同的灯泡,
额定功率越大,电阻越小,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?
三、电热的利用和防止:
1、电热的利用:电热器是利用___________来工作的设备,电热器的主要组成部分是
发热体,它是由_________大的合金丝构成。
用电器长时间不用,要经常利用_________来驱潮。
2、电热的危害:电流通过导体时要______,使导线的温度_______,每根导线的绝缘皮都有一定的耐热温度,超过它的耐热温度会______绝缘皮,严重时会引起____.
电热的防止:电视机的后盖上有许多的_________,电脑后盖上有许多的________,电脑主机箱内还装有________,电动机的外壳有许多________________,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,这些措施都是为了给用电器________,达到降温的目的。
第三步:汇报导读
练习:如果电视机、电烙铁、电风扇上都标有“220V 60W”字样,它们都在额定电压下工作相同的时间,则三个用电器产生的热( )
A、电视机最多
B、电烙铁做多
C、电风扇做多
D、一样多
第四步:课堂练习
1、一只额定功率为450W的电饭锅,在220V的额定电压下使用,每分钟产生多少焦耳的热量?
2、一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时的电阻是1210Ω,它的额定功率有多大?在额定电压下通电10min产生多少热量?
3、某校师生自制了一台电烘箱。
电烘箱的电阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量。
求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
4、在家庭电路中,导线相互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?
日期:整洁:分数:小结:通过本节课的学习,你有哪些收获?_______________________。