2014年九年级物理新人教版《18.4焦耳定律》

对电炉子通电后，发现电炉子内的电阻丝热得发亮，而与电炉子相连接的电线却不怎么热，这是为什么？观察思考：第4节焦耳定律第十八章电功率电炉子学习目标1.知道电流的热效应。2.通过实验探究电流的热效应跟电流、电阻大小的关系。3.理解焦耳定律。4.知道利用和防止电热的场合和方法。5.能利用焦耳定律解决简单问题电热器电热器电炉电暖器电水壶电熨斗电饭锅热得快利用电流做功将电能转化为内能的装置。电流的热效应：通电导体发热的现象电流通过导体时要发热，电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。一、电流的热效应反思生活：根据生活经验，你认为电流通过导体时产生的热量的多少跟什么因素有关?举例说明？电流的大小通电时间的长短电阻的大小1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上同样的火柴,通过观察同样的火柴燃烧所用时间的长短进行较.(加热固体)设计实验:怎样判断电流通过导体时产生的热量的多少？（转换法）接电源镍铬丝铜丝支架2.在烧瓶A、Ｂ中盛等量的煤油，插入同样的温度计，通过观察温度计示数的变化来比较．(加热液体)怎样判断电流通过导体时产生的热量的多少？（转换法）３.把两个同样的盒密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管,通过观察管中水柱位置的变化来比较。（加热气体）怎样判断电流通过导体时产生的热量的多少？（转换法）(1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制和不变，则可以让两个阻值不同的电阻（串联／并联）后接入电路。探究实验：通电时间串联AR1R2电流电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关？(2)研究电流大小对产生热量的影响要研究电流大小对产生热量多少的影响，应该控制和不变，改变。(3)研究通电时间对产生热量的影响要研究电流对产生热量的影响,应该控制和不变，改变。通电时间电阻电流电阻通电时间电流探究实验：电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关？反思实验：1.实验的条件是什么？2.本实验是通过观察什么来反映通电导体放出热量的多少？相同烧瓶内密封着等质量的煤油温度计示数的变化电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关？焦耳定律实验结论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。结论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。结论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。实验结论:探究实验：电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关？1.焦耳定律的内容：2.焦耳定律的公式：二、焦耳定律自主学习阅读课本P100，完成下列问题：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热量电流电阻时间JAΩs1．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。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热三、电能和电热关系电能内能+机械能Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R=Pt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。（纯电阻电路）反思生活：为什么电炉接入照明电路后，能放出大量的热，而与电炉连接的导线却不怎么热？因为电线和电炉串联，通过它们的电流是一样的，而电炉的电阻比电线的电阻大的多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉产生的热量比通过电线产生的热量多，因此电炉热而电线却不热。Q=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题1：I===0.6AUR36V60Ω根据欧姆定律可得(1)消耗的电能W＝UIt＝380V×10A×1S＝3800J解：电动机U=380VI=10AR=2Ωt=1s(2)产生的热量Q＝I2Rt＝(10A)2×2Ω×1s＝200J例题2：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求:(1)消耗的电能W。(2)产生的热量Q。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热3.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。四、电热的利用和防止2.电热器的发热体：电热器电阻大、熔点高（污染小、热效率高、使用方便）很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。4．电热的危害四、电热的利用和防止防止方法：散热窗、散热片、散热风扇、通风等小结1.电流的热效应2.导体通电后产生的热量与那些因素有关3.焦耳定律内容及公式4.有关热量的计算5.电热的利用与防止1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的_______制成的加热设备。2.在研究“电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持_____、_____一定，用___________改变电阻丝的电流。电能内能热效应电阻时间滑动变阻器达标练习3.小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯，发现它们上面都标有“220V40W”的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是（）A.白炽灯B.节能灯C.电风扇D.电视机A达标练习4.现有甲乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（）A.甲放热多B.乙放热多C.同样多D.无法判断5.将一台“220V100W”的电风扇，一个“220V100W”的充电器，一把“220V100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他们时发热功率最大的是（）A.电烙铁B.充电器C.电风扇D.一样多BA达标练习