粵滬版物理九年級上冊15.4探究焦耳定律教案（無答案）

1、.第4節(jié) 探究焦耳定律【教學目的】知識與技能1、知道電流的熱效應2、知道焦耳定律3、知道電熱的利用和防止過程與方法通過探究，知道電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關情感態(tài)度與價值觀1、通過學習電熱的利用和危害，學會辯證地對待問題2、通過討論和交流培養(yǎng)合作學習的態(tài)度和意識【教學重難點】重點 焦耳定律 難點 探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關?！緦W過程】【創(chuàng)設情景，引入新課】一、導入新課觀察下面四個電器，答復以下問題：1圖中四個用電器通電時都會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？2說明電流在工作過程中消耗的電能轉化成了什么能？總結得出：電流通過導體時電能轉化成熱能，這個現(xiàn)象叫電流的熱效應?，F(xiàn)象： 給電爐通電時，

2、電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導線卻幾乎不熱。同學們有沒有考慮過這樣的問題：導線和電爐絲中流過的電流一樣嗎？導線和電爐絲產(chǎn)生的熱量一樣嗎？今天我們就一起來討論電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關?！咀灾黝A習案】一、電流的熱效應1 圖中四個用電器通電時都會發(fā)生什么現(xiàn)象？這種現(xiàn)象叫做 。2說明電流在工作過程過程中消耗的電能轉化成什么形式的能了？3列舉你熟悉的類似的實例。二、焦耳定律1、電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟通過導體的_成正比，跟通過導體的_平方成正比，跟通電_成正比。2、Q =I2Rt，Q表示產(chǎn)生的_，單位是_；I表示通過導體的_，單位是_；R表示_，單位是_；t表示_單位是_，計算時單位

3、要一致！3、研究焦耳定律時，采用_法和_法三、電熱的利用與防止1電熱器是利用電流的_制成的加熱設備，如：電熱水器、_電熱毯等。優(yōu)點：清潔衛(wèi)生沒有環(huán)境污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。2電熱的防止：在用電器上開散熱窗、加散熱片、安裝_，都是為了_【課堂探究案】探究點1：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關？1、提出問題引導學生，提出問題：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關？2、猜測引導學生進展猜測 3、設計實驗問：要研究與多個因素是否有關時，我們得采用什么研究方法？控制變量法。課件展示：實驗一、研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關系問：實驗中要控制 一樣，使 不同。如何控制電流和通電時間一樣？如何比

4、較電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少？引導學生討論實驗步驟4、進展實驗5、得出結論：1、在電流和通電時間一樣時，電阻越大，電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多。實驗二、探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關系問：實驗中要控制 一樣，使 不同。如何改變通過導體的電流？引導學生討論實驗步驟得出結論：在電阻和通電時間一樣時，電流越大，電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多。引導學生得出結論：在電流和電阻一樣時，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。引導學生得出焦耳定律探究點2：電功和電熱1在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P

5、=UI=I2R=.2在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以防止的內(nèi)能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉化為其他形式的能例如電流通過電動機，電動機轉動，電能轉化為機械能；另一小部分不可防止地轉化為電熱Q=I2R t電樞的電阻生熱.這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應該是W=E其他Q.3電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t=；在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2

6、Rt計算，兩式不能通用。例1 一臺電風扇，內(nèi)阻為20 ，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：1電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？2電風扇正常工作時轉化為機械能的功率是多少？轉化為內(nèi)能的功率是多少？電動機的效率是多少？3假如接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？解答 1因為P入=IU所以I= A=0.3 A2電風扇正常工作時轉化為內(nèi)能的功率P內(nèi)=I2R=0.32×20 W=1.8 W電風扇正常工作時轉化為機械能的功率P機=P入-P內(nèi)=66 W-1.8 W=64.2 W電風扇正常工作時的效率=×10

7、0%=97.3%3電風扇風葉被卡住后電動機不轉時可視為純電阻，通過電風扇的電流I= A=11 A電動機消耗的電功率P=IU=11×220 W=2420 W電動機發(fā)熱功率P內(nèi)=I2R=112×20 W=2420 W【當堂訓練案】1、以下關于電功、電功率和焦耳定律的說法中正確的選項是 A電功率越大，電流做功越快，電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多B適用于任何電路，而只適用于純電阻的電路C在不是純電阻的電路中，D焦耳熱適用于任何電路2、一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當它正常工作時，下述錯誤的選項是 A電動機的輸出功率為U2R B電動機的發(fā)熱功率為I2RC電動機的

8、輸出功率為IU-I2R D電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R3.下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W；電燈L3、L4都標有“220V，40W將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 AL1 BL2 CL3 DL44.把兩個一樣的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定A.B.C.=D.無法確定5、一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻一樣，都為R，設通過它們的電流一樣電動機正常運轉，那么在一樣時間內(nèi) A.電爐和電動機產(chǎn)生的熱量一樣 B.電動機消耗的功率大于電爐消耗的功率C.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓 D.電爐和電動機兩端電壓相等6、有一電風扇上標有“220V ,55W，假設風扇的電動機線圈電阻為8，當它正常工作