九年级物理上册 第六章 电功率3 焦耳定律教学课件（新版）教科版

3.焦耳定律导入新课讲授新课课堂小结随堂训练第六章电功率导入新课小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是用手一摸电视机的后盖就发现，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗？学习目标1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3.知道电流热效应的利用与危害。认知与了解导入新课电流的热效应一讲授新课生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。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。电烤箱电烙铁电热水壶生活中利用电流热效应的用电器讲授新课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?观察与思考讲授新课1.猜想与假设①可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大。思考：电流的热效应与那些因素有关？②可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大。③可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大。讲授新课2.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——气体（或液体）受热膨胀，观察温度计的示数。讲授新课（1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响；通电时间越长温度计示数越大讲授新课3.进行实验（2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的电流为2I。比较R两次所产热的多少；通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高讲授新课（3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数。电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大讲授新课归纳与小结1.对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。2.对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大越长，产生的热量越多。3.在保持通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。讲授新课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.公式：Q=I2Rt3.单位：焦耳（J）焦耳定律二电流I的单位：A电阻R的单位：Ω时间t的单位：s热量Q的单位是：J焦耳（1818-1889）讲授新课4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt非纯电阻电路：W总＞Q(W总＝UIt=W外＋Q)∴Q=W=UIt=I2Rt根据欧姆定律U=IR又∵W=UIt若电流做的功全部用来产生热量即Q=W焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=来计算热量。U2Rt讲授新课分析论证：电流热效应与电阻关系1.在串联电路中，由P=UI，U=IR，可以得出P=。这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成。2.在并联电路中，由P=UI，，可以得出P=。RUI这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成。I²R正比反比U2R讲授新课例1：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。解：A6.060V36RUI6480Js30060A6.022RtIQ讲授新课例2：某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60s=26400J线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60s=1200J得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－1200J=25200J讲授新课1.电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点：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。电流热效应的利用和危害三讲授新课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。2.电热的危害讲授新课电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。（1）列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等（2）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机外壳有许多散热片讲授新课课堂小结焦耳定律电流的热效应焦耳定律特征：电流通过导体会发热探究电流热效应跟哪些因素有关表述：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。公式：Q=I2RtQ=I2Rt的推导公式的应用1.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2.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随堂训练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10min产生多少热量？22220V40W1210UPR额额（）解：因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J随堂训练4.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。W101.160sJ106.634tQtWP解：∵P=I2R∴随堂训练3221.110W44Ω(5A)PRI