人教版九年級(jí)物理全冊(cè) （焦耳定律）電功率教學(xué)課件

第4節(jié)焦耳定律第十八章電功率

導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)第4節(jié)焦耳定律學(xué)點(diǎn)1電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1：燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？想想為什么。實(shí)驗(yàn)2：電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分，有什么感覺？想想為什么。圖18－4－2第4節(jié)焦耳定律問題：以上實(shí)驗(yàn)表明：電流通過用電器時(shí)，一般用電器都會(huì)________，電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成______能，這種現(xiàn)象叫做電流的______效應(yīng)。發(fā)熱內(nèi)熱第4節(jié)焦耳定律學(xué)點(diǎn)2探究：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少跟什么因素有關(guān)假設(shè)：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少可能跟________、________、____________有關(guān)。電流電阻通電時(shí)間實(shí)驗(yàn)1：如圖18－4－3所示，探究電熱與電阻的關(guān)系。圖18－4－3第4節(jié)焦耳定律問題1：實(shí)驗(yàn)中給等量的空氣加熱，容器內(nèi)空氣溫度上升，體積膨脹通過比較U形管兩側(cè)液柱的高度差，可以比較電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少。這里采用了哪種研究方法？[答案]轉(zhuǎn)換法。問題2：該實(shí)驗(yàn)要控制什么量不變？怎樣做到？[答案]要控制電流和通電時(shí)間相同。把兩段陰值不同的電阻絲串聯(lián)起來，因?yàn)榇?lián)電路電流處處相等。第4節(jié)焦耳定律問題3：你能得到什么結(jié)論？[答案]在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。第4節(jié)焦耳定律實(shí)驗(yàn)2：如圖18－4－4所示，探究電熱與電流的關(guān)系。圖18－4－4第4節(jié)焦耳定律問題4：該實(shí)驗(yàn)要控制什么量不變？怎樣做到？[答案]要控制電阻和通電時(shí)間相同。兩個(gè)容器中接入相同的電阻絲，在一個(gè)容器的外部，并聯(lián)一個(gè)電阻分流。問題5：你能得到什么結(jié)論？[答案]在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。第4節(jié)焦耳定律實(shí)驗(yàn)3：探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系。問題6：該實(shí)驗(yàn)要控制什么量不變？怎樣做到？[答案]要控制電流和電阻相同，在兩個(gè)容器中分別接入相同的電阻絲，加熱不同的時(shí)間．問題7：你能得到什么結(jié)論？[答案]在電流和電阻相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。第4節(jié)焦耳定律學(xué)點(diǎn)3焦耳定律問題：電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的定量關(guān)系可用__________描述，其內(nèi)容是：_______________________________________________________________________________；表達(dá)式為：______________。焦耳定律電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比第4節(jié)焦耳定律學(xué)點(diǎn)4電熱的利用和防止觀察：如圖18－4－5所示，(a)是一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，(b)是一臺(tái)電視機(jī)。電動(dòng)機(jī)的外殼制成許多皺折形狀，電視機(jī)的外殼后有許多孔窗。圖18－4－5第4節(jié)焦耳定律問題1：用電器發(fā)熱的原因是什么？[答案]電流的熱效應(yīng)。問題2：電動(dòng)機(jī)的外殼制成許多皺折形狀和電視機(jī)的外殼后有許多窗孔，這種形狀或結(jié)構(gòu)對(duì)電動(dòng)機(jī)和電視機(jī)有什么好處？[答案]減少電流熱效應(yīng)所帶來的危害。類型一電流的熱效應(yīng)第4節(jié)焦耳定律應(yīng)用示例例12017·日照某學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)。他們用的實(shí)驗(yàn)器材如圖18－4－2甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量空氣，U形管中液面最初相平，兩個(gè)密閉容器中都有一段電阻絲。圖18－4－2第4節(jié)焦耳定律(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲中兩個(gè)容器內(nèi)的電阻絲接到電路中。[答案]如圖所示第4節(jié)焦耳定律(2)實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管中液面高度的變化來比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，這種方法叫________。(3)連接好電路，閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，________(選填“左”或“右”)側(cè)U形管中液面高度變化大，此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，在電流和通電時(shí)間均相同的情況下，________越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。轉(zhuǎn)換法右電阻第4節(jié)焦耳定律(4)讓兩個(gè)密閉容器中的電阻一樣大，在其中一個(gè)容器的外部將一個(gè)相同阻值的電阻和這個(gè)容器內(nèi)的電阻并聯(lián)(如圖乙所示)。移走圖甲中的電阻，換接圖乙中的電阻到電路中，重新做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。此時(shí)通過兩容器中電阻的電流不同，在通電時(shí)間相同的情況下，觀察U形管中液面高度變化，由此得到的結(jié)論是_____________________________________________________。(5)如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時(shí)間用t表示，則Q＝________。在電阻和通電時(shí)間相同的情況下，電流越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多I2Rt第4節(jié)焦耳定律第4節(jié)焦耳定律[解析]

(1)將電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、兩相同的透明容器中的電阻絲逐一順次連接即可，滑動(dòng)變阻的連線要注意一上一下的原則，如上圖所示。(2)電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量不便于用眼睛直接觀察和測(cè)量，通過U形管內(nèi)液面高度的變化來反映，這種方法是初中物理常用的轉(zhuǎn)換法。(3)因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時(shí)通過它們的電流相等；由Q＝I2Rt可知，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，右側(cè)電阻較大，其產(chǎn)生的熱量較多，密閉空氣吸收熱量后，體積膨脹，右側(cè)容器中氣體膨脹更大，所以右側(cè)U形管中的液面高度變化明顯。第4節(jié)焦耳定律[實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥]研究電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中研究方法的運(yùn)用類型二焦耳定律——多擋位問題第4節(jié)焦耳定律例2

如圖18－4－5所示為一臺(tái)兩擋式電熱水器的內(nèi)部簡(jiǎn)化電路，S為溫控開關(guān)，當(dāng)S接a時(shí)電路中的電流為5A，當(dāng)S接b時(shí)電路的電功率為22W，求：(1)R1的電阻。(2)高溫?fù)鯐r(shí)電路的電功率。(3)在低溫?fù)豕ぷ?0min，電流通過R2產(chǎn)生的熱量。圖18－4－5第4節(jié)焦耳定律第4節(jié)焦耳定律第4節(jié)焦耳定律類型三區(qū)分實(shí)際問題中的電功與電熱第4節(jié)焦耳定律例3某直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是1.5Ω，把它接在穩(wěn)壓電源上，閉合開關(guān)，電動(dòng)機(jī)正常工作，通過線圈的電流是2A，在20s內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的機(jī)械功是1080J。問：(1)這段時(shí)間內(nèi)，電流通過線圈產(chǎn)生的熱量是多少？(2)這段時(shí)間內(nèi)，電流通過電動(dòng)機(jī)做的功是多少？電源電壓是多少？(3)如果在工作過程中，電動(dòng)機(jī)因故障卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)中的電流是多少？第4節(jié)焦耳定律第4節(jié)焦耳定律第4節(jié)焦耳定律類型四電熱的利用和防止第4節(jié)焦耳定律例42018·樂山下列家用電器中，將電流熱效應(yīng)作為工作原理的是(

)A．電風(fēng)扇B．洗衣機(jī)C．電熱水壺D．電視機(jī)C第4節(jié)焦耳定律[解析]本題考查電流熱效應(yīng)在家用電器中的應(yīng)用。電流的熱效應(yīng)是指把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象。電風(fēng)扇工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A不符合題意；洗衣機(jī)工作時(shí)主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故B不符合題意；電熱水壺工作時(shí)把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使水的溫度升高，其工作原理為電流的熱效應(yīng)，故C符合題意；電視機(jī)工作時(shí)主要把電能轉(zhuǎn)化為光能和聲能，故D不符合題意。第4節(jié)焦耳定律[方法指導(dǎo)]電熱的利用和防止課堂小結(jié)第4節(jié)焦耳定律電流的熱效應(yīng)挽救影響通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量多少的因素電阻電流通電時(shí)間焦耳定律公式：Q=I2Rt單位：J、A、Ω、s非純電阻電路：Q不等于W電熱的利用與防止課堂反饋第4節(jié)焦耳定律1．如圖4－1所示，下列常見電器中不是利用電流熱效應(yīng)工作的是(

)圖4－1B第4節(jié)焦耳定律2．某電爐絲電阻為100Ω，通電10s產(chǎn)生的熱量為4×103J，則通過電爐絲的電流是(

)A．2AB．4AC．20AD．40A3．電熱器是利用電流的________來加熱的設(shè)備，一臺(tái)額定電壓為220V的電爐，電爐絲電阻為44Ω，正常工作10min，電爐絲產(chǎn)生的熱量是________J。A6.6×105熱效應(yīng)第4節(jié)焦耳定律4．如圖4－2所示是探究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。請(qǐng)回答：圖4－2第4節(jié)焦耳定律(1)電流產(chǎn)生的熱量通過U形管中液面的____________來反映，這種研究物理問題的方法叫________法。(2)為了便于比較兩種電阻絲通過電流后產(chǎn)生熱量的多少，兩個(gè)相同的透明容