九年級物理上冊 6.3 焦耳定律課件2 （新版）教科版.ppt

6 3焦耳定律 教學(xué)目標(biāo) 1 知識與技能知道電流的熱效應(yīng) 了解焦耳定律 能用焦耳定律說明生產(chǎn) 生活中的一些現(xiàn)象 有安全用電和節(jié)約用電意識 2 過程與方法通過實驗探究電流的熱效應(yīng)跟電流大小的關(guān)系 學(xué)習(xí)控制變量法 經(jīng)歷探究的過程 教學(xué)目標(biāo) 3 情感態(tài)度與價值觀通過探究電流的熱效應(yīng)跟電阻 電流大小的關(guān)系 認(rèn)識科學(xué)探究的重要性 通過電熱的利用和防止知識的學(xué)習(xí) 認(rèn)識到科學(xué)是有的 使學(xué)生體會到物理與生活生產(chǎn)的緊密聯(lián)系 培養(yǎng)學(xué)生將物理知識主動應(yīng)用于生產(chǎn)生活的意識 教學(xué)重點 探究電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系 教學(xué)難點 探究電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系 電流通過燈絲時 燈絲變得灼熱而發(fā)光 電流通過燈絲時 燈絲變得灼熱而發(fā)光 電流通過燈泡的燈絲時 燈絲變得灼熱而發(fā)光 這種電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng) 動手做自制燈泡 如圖所示 將釘子垂直穿過橡皮塞瓶蓋 選一條金屬絲 兩端分別繞在釘子的尖端 裝好后放入玻璃瓶內(nèi) 動手做自制燈泡 如圖所示 釘子之間的細(xì)金屬絲就如同電燈泡的燈絲 當(dāng)電流通過時 金屬絲迅速發(fā)熱并變紅 當(dāng)很快就燒掉了 動手做自制燈泡 換用不同材質(zhì) 不同粗細(xì) 不同長度的金屬絲 接通電源 觀察現(xiàn)象 在這短暫的時間內(nèi) 你經(jīng)歷了發(fā)明家愛迪生發(fā)明燈泡的過程 電流的熱效應(yīng)與什么因素有關(guān) 我發(fā)現(xiàn)亮度不同的燈泡 燈絲的粗細(xì)不同 長度不同 粗細(xì)不同的燈絲 電阻不同 猜想 看來燈泡的熱效應(yīng)跟燈絲的電阻有關(guān) 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 制定計劃與設(shè)計實驗 自制3個如圖所示的 燈泡 其金屬絲分別選用電阻值相同的鎳鉻合金絲2條和電阻值不同的鎳鉻合金絲1條 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 自瓶蓋中間打一孔 插入帶有紅色液柱的細(xì)玻璃管 給金屬絲通電 觀察玻璃管中紅色液柱的上升情況 就可以比較電流通過鎳鉻合金絲產(chǎn)生的熱量 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 制訂計劃與設(shè)計實驗 取三個 燈泡 的電阻為r1 r2和r1 我們分兩步進(jìn)行實驗 1 將r1和r2串聯(lián) 觀察電流相同時 產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 1 將r1和r2串聯(lián) 觀察電流相同時 產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系 進(jìn)行實驗與收集證據(jù) 串聯(lián)時 電阻大的玻璃管中的紅色液柱上升快 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 1 將r1和r2串聯(lián) 觀察電流相同時 產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系 分析與論證 串聯(lián)時 通電時間相等 電流大小相等 電阻大的產(chǎn)生的熱量多 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 2 將r1和r2并聯(lián) 電阻相同時 觀察電流不同時 產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系 進(jìn)行實驗與收集證據(jù) 并聯(lián)時 電流大的玻璃管中的紅色液柱上升快 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 2 將r1和r2并聯(lián) 電阻相同時 觀察電流不同時 產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系 分析與論證 并聯(lián)時 通電時間相等 電阻相等 電流大的產(chǎn)生的熱量多 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 分析與論證 實驗表明 在相等時間內(nèi) 電流相同時 電阻較大的導(dǎo)體比電阻較小的導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多 電阻相同時 電流較大的電阻比電流較小的電阻產(chǎn)生的熱量多 實驗探究影響電流熱效應(yīng)的因素 分析與論證 實驗表明 在相等時間內(nèi) 電流相同時 電阻較大的導(dǎo)體比電阻較小的導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多 電阻相同時 電流較大的電阻比電流較小的電阻產(chǎn)生的熱量多 從能量角度來說 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程 是用電器消耗電能的過程 所以 我們可以用電功關(guān)系進(jìn)行理論證明 理性探究熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系 如圖所示 兩個電阻r1和r2串聯(lián)起來 接在電源上 通過它們的電流相等 電能轉(zhuǎn)化內(nèi)能的過程 是用電器做功的過程 即q w 依歐姆定律得u ir 電功w uit ir it i2rt 所以電熱q i2rt 焦耳定律 英國物理學(xué)家做了大量實驗于1840年最先精確地確定了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 電熱 與電阻 電流 通電時間的關(guān)系 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比 跟導(dǎo)體的電阻成正比 跟通電時間成正比 這個規(guī)律叫做焦耳定律 公式表述 q i2rt 單位 熱量q單位焦 j 電流i單位安 a 電阻r單位歐 1焦 1瓦 秒 1j 1w s 1v a s 焦耳定律公式 q i2rt 時間t單位秒 s 焦耳 1818 1889 英國物理學(xué)家 用40多年時間做了400多次試驗 研究熱與功的關(guān)系 得出焦耳定律 電流的熱效應(yīng)的利用與危害 利用電熱 加熱 電熱水壺電爐電熨斗 電流的熱效應(yīng)的利用與危害 利用電熱 加熱 電飯煲電烤爐電熱孵化器 電流的熱效應(yīng)的利用與危害 防止電熱危害 散熱 減小電阻 減小電熱 在各種電器的線路板中 用銅箔或銀箔做導(dǎo)線 可減小導(dǎo)線電阻 避免電器溫度過高 電流的熱效應(yīng)的利用與危害 防止電熱危害 散熱 減小電阻 減小電熱 輸電導(dǎo)線常采用鋁線或銅線作為芯線 是為了減小電熱造成能量損耗 例題標(biāo)有 220v880w 電熱水器 正常工作時 通過它的電流是多少 電阻是多少 通電100s產(chǎn)生的熱量是多少 解 1 正常工作的電流 例題標(biāo)有 220v880w 電熱水器 正常工作時 通過它的電流是多少 電阻是多少 通電100s產(chǎn)生的熱量是多少 解 1 正常工作的電流 2 電阻 3 產(chǎn)生的熱量q i2rt 4a 2 55 100s 8 8 104j 3 另解 電熱器產(chǎn)生的熱量q w pt 880w 100s 8 8 104j 1 電流通過導(dǎo)體 導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象叫做電流熱效應(yīng) 實質(zhì) 電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 2 影響電熱的因素 電流 電阻 通電時間 3 焦耳定律 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比 跟導(dǎo)體的電阻成正比 跟通電時間成正比 公式 q i2rt 4 應(yīng)用電熱加熱 防止電熱危害 散熱或減小電阻 減小電能損耗 我的收獲 物理在線大停電 2008年中國湖南省大停電2008年2月中國部分地區(qū)經(jīng)歷了一場50年一遇的雪災(zāi) 這次雪災(zāi)對湖南地區(qū)的電網(wǎng)設(shè)備造成了巨大的破壞 讓450萬人在沒有電的情況下生活了兩個星期之久 這幅照片拍攝于2008年2月5日 中國政府宣布已經(jīng)有11名電力工作者在搶修設(shè)施的過程中殉職 在這次惡劣的自然災(zāi)害之后 中國大力加強(qiáng)了對電力系統(tǒng)狀況的監(jiān)控能力 可以有效監(jiān)控潛在的威脅 并且在停電事件發(fā)生之后可以有效防止事故擴(kuò)散到更大的地區(qū) 達(dá)標(biāo)練習(xí) 1 下列情況中防止電熱危害的是 a 電視機(jī)背后有散熱窗b 家電長時期不使用 隔一段時間要通電一次c 家庭電路一般安裝的漏電保護(hù)器d 大型爆破工程用電熱引發(fā)炸藥 a 達(dá)標(biāo)練習(xí) 2 下列家用電器 主要利用電流熱效應(yīng)工作的是 a 收音機(jī)b 電烤爐c 電風(fēng)扇d 電視機(jī) b 達(dá)標(biāo)練習(xí) 3 某同學(xué)為了估測一個銘牌缺失的家用電熱水壺正常工作的電阻 將壺中裝入1kg的自來水 按下開關(guān)后3min水被燒開 則該電熱水壺正常工作的電阻約為 a 3 b 30 c 300 d 3000 b 達(dá)標(biāo)練習(xí) 4 對于純電阻用電器 下列說法中正確的是 a 如果額定功率相同 額定電流較大的用電器電阻較大b 如果額定功率相同 額定電流較大的用電器電阻較小c 如果額定電壓相同 額定功率較大的用電器電阻較大d 如果額定電壓相同 額定功率較小的用電器電阻較小 b 達(dá)標(biāo)練習(xí) 5 一個電烤爐接在家庭電路中 將電爐絲剪短再接入家庭電路中 電烤爐的電功率 a 不變b 減小c 增大d 無法確定 c 達(dá)標(biāo)練習(xí) 6 關(guān)于電熱的說法錯誤的是 a 電熱會燒毀電器元器件 引發(fā)火災(zāi) 是有百害而無一利b 電流通過任何用電器 都或多或少的會產(chǎn)生熱量c 因為電流過大產(chǎn)生電熱而燒壞局部電路 可用于整體電路的保護(hù)d 為防止電熱帶來的危害 要盡量減少電熱的產(chǎn)生并考慮如何加快散熱 a 達(dá)標(biāo)練習(xí) 7 電熨斗通電一段時間后 熨斗面很燙 而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱 這是為 a 導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)小于熨斗電阻 導(dǎo)線消耗