九年级物理上册 15.4探究焦耳定律教案 （新版）粤教沪版-（新版）粤教沪版初中九年级上册物理教案VIP专享VIP免费

探究焦耳定律课题15.4探究焦耳定律课型新授课教学目标1.知识与技能：知道电流的热效应，知道导体产生的热与电阻的关系，知道电热器发热原理及控制。2.过程与方法：使学生初步掌握“提出问题→猜想设计→设计实验→实验→分析论证→应用的探究环节。3.情感态度与价值观具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理，乐于制作、观察、实验。重点理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用难点能区分电功与电热。教学内容教学提要学法指导时间安排提问安排引入新课提问：(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生回答：发烫.是电流的热效应.新课教学一、探究通电导体产生的热量与哪些因素有关1.介绍实验装置，在两个相同的烧瓶中装等量煤油，瓶中各装一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大，串联起来，通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，温度计的示数就会增大，电流产生的热量越多，煤油温度越高.温度计的示数就会越大，就可以比较电流产生的热量.2.三种情况：第一次实验：两个电阻串联它们的电流相等，加热的时间相同，甲瓶相对乙瓶中的电阻较小，乙瓶中的煤油温度升得高.表明：电阻越大，电流产生的热量越多.第二次实验：在两玻璃管中的液柱降回原来的高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做实验，让通电的时间与前次相同，两次实验比较甲瓶前后两次煤油升高的温度，第二次煤油上升得温度高，表明：电流越大，电流产生的热量越多.第三次实验：如果加长通电的时间，瓶中煤油温度上升越高，表明：通电时间越长，电流产生的热量越多.3.总结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；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；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。二、焦耳定律英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流流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。这个规律叫做焦耳定律.焦耳定律可以用下面的公式表示：Q=I2Rt公式中的电流I的单位要用安培（A），电阻R的单位要用欧姆(Ω)，通过的时间t的单位要用秒(s)，这样，热量Q的单位就是焦耳（J）.注意：电功与电热的区别！例题一根60Ω的电阻丝接在36V的电流上，在5min内共产生多少热量.解：I=U/R=36V/60Ω=0.6AQ＝I2Rt＝(0.6A)2×60Ω×300s＝6480J在一定的条件下，根据电功公式和欧姆定律公式推导出焦耳定律公式，如果电流通过导体时，其电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，也就是电流所作的功全部用来产生热量.那么，电流产生的热量Q就等于电流做的功W，即Q=W.W=UIt，根据欧姆定律U=IR推导出焦耳定律Q=I2Rt。讨论：电热与电阻的关系当电流相等时，由W=UIt和U=IR得W=Q=I2Rt结论：当电流与通电时间一定时，电热与电阻成正比当电压相等时，由W=UIt和I=U/R得W=Q=U2t/R结论：当电压与通电时间一定时，电热与电阻成反比三、电流热效应的应用与控制1.纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体，电流所做的功全部转化为内能.这样的电路叫做纯电阻电路.2.电热器就是一个纯电阻电路，人们利用它来作加热的设备：例如：电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器.电热器重要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的，电流通过电阻丝发出热量.电热器清洁卫生，没有环境污染；热效率高；有的还可以方便地控制和调节温度等优点.例如：电褥、电烘箱；家禽电热孵卵器，引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置，都是电热器，它们有不同的构造和用途，但原理都一样.3.防止电热的危害在电动机里，电流所做的功主要用来做机械功，但电流通过电动机里的电阻也会要产生热量（这样的电路我们叫它非纯电阻电路），会使导线温度升高，温度超过绝缘材料的耐热温度，绝缘材料会迅速老化甚至可能烧坏，这就需要考虑散热，还要加快散热，有的电动机里随电动机转动装有风扇，就是为了迅速散热.收音机、电视机等用电器...