人教版九年級物理全冊第十八章 第四節(jié) 焦耳定律導(dǎo)學(xué)案

人教版九年級物理全冊第十八章第四節(jié)焦耳定律導(dǎo)學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)了解焦耳定律的定義和公式掌握利用焦耳定律計算各種情況下的熱量問題能夠應(yīng)用焦耳定律解決問題二、學(xué)習(xí)內(nèi)容1.焦耳定律的定義焦耳定律是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體的熱量與電流強度和電阻之間的關(guān)系。其中，焦耳定律的定義公式如下：Q=I^2*R*t其中，Q表示通過導(dǎo)體的熱量（單位：焦耳），I表示電流強度（單位：安培），R表示電阻（單位：歐姆），t表示時間（單位：秒）。2.焦耳定律的應(yīng)用焦耳定律主要應(yīng)用于計算導(dǎo)體在通有電流時所產(chǎn)生的熱量。當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電流中的電子會與導(dǎo)體中的離子相碰撞，產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)化成熱量。利用焦耳定律，我們可以計算導(dǎo)體所吸收或放出的熱量。在實際應(yīng)用中，我們經(jīng)常會遇到以下幾種情況：情況一：計算電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量當(dāng)我們需要計算電流通過導(dǎo)體時所產(chǎn)生的熱量，可以根據(jù)焦耳定律的定義公式進行計算。首先，我們需要知道電流強度I、導(dǎo)體電阻R和時間t，代入公式即可求得熱量Q。情況二：計算電阻發(fā)熱所消耗的電能有時候，我們需要計算電阻發(fā)熱所消耗的電能。根據(jù)焦耳定律，電能是電阻發(fā)熱所產(chǎn)生的熱量Q，那么我們可以通過將焦耳定律的公式改寫為Q=U^2*t/R其中，U表示電壓（單位：伏特）。通過這個公式，我們可以根據(jù)電壓、電阻和時間來計算電阻所消耗的電能。情況三：計算電熱器運行的時間我們有時候需要計算電熱器運行的時間。根據(jù)焦耳定律，我們可以得到t=Q/(U^2/R)其中，t表示時間。通過這個公式，我們可以根據(jù)電能、電壓和電阻來計算電熱器運行的時間。三、學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)理解焦耳定律的定義和公式，注意理解其中的物理概念。多做例題，加深對焦耳定律的應(yīng)用理解。制作思維導(dǎo)圖，整理焦耳定律的相關(guān)概念和公式。四、學(xué)習(xí)示例示例一：如果一個電流為3A的電熱器通電5分鐘，其電阻為10歐姆，計算通過電熱器的熱量。解答：已知：I=3A，t=5分鐘=300秒，R=10歐姆。根據(jù)焦耳定律的定義公式：Q=I^2*R*t

=3^2*10*300

=27000焦耳所以，通過電熱器的熱量為27000焦耳。示例二：一個電流為5A的電熱器在電壓為20V的條件下發(fā)熱15秒，計算電熱器所消耗的電能。解答：已知：I=5A，t=15秒，U=20V。根據(jù)焦耳定律改寫公式：Q=U^2*t/R

=20^2*15/R由于題目中未給出電阻R的數(shù)值，所以無法計算所消耗的電能。示例三：一臺功率為500W的電熱器通過電壓為220V的電源，計算它運行的時間。解答：已知：P=500W，U=220V，R=?由于P=U^2/R，所以可以計算電阻R的值：R=U^2/P

=220^2/500假設(shè)算得R=96.8歐姆。根據(jù)焦耳定律的公式：t=Q/(U^2/R)

=P*t/U^2

=500*t/220^2由于題目中未給出運行時間t的數(shù)值，所以無法計算運行的時間。五、小結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了焦耳定律的定義和公式，掌握利用焦耳定律解決各種情況下的熱量問題。同時，我們也學(xué)習(xí)了焦耳定律的應(yīng)用，包括計算電流