2019年春九年级物理全册 第十八章 第4节 焦耳定律课件 （新版）新人教版

4.焦耳定律导入新课讲授新课课堂小结随堂训练第十八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。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可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大。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。讲授新课思考猜想与假设实验装置实物图演示实验讲授新课研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关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。控制变量法实验目的实验方法实验原理讲授新课实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA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。讲授新课实验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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。讲授新课结论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。讲授新课解：I=UR=36V60Ω=0.6AQ=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律非纯电阻电路：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讲授新课纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt==I2RtU2Rt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=120J得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=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？W401210V22022）（额额RUP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tQtWP44Ω(5A)J101.1232IPR解：∵P=I2R∴随堂训练