第4节 焦耳定律.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,物 理,新课标（,RJ,）,九年级全一册（下）,第十八章 电功率,第,4,节焦耳定律,导学设计,导学设计,应用示例,应用,示例,课堂小结,课堂小结,当堂检测,当堂检测,第十八章 电功率,导 学 设 计,学点,1,电流的热效应,实验,1,：灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？想想为什么。,实验,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？想想为什么。,图,18,4,2,第十八章 电功率,问题：以上实验表明：电流通过用电器时，一般用电器都会,_,，电流通过导体时电能转化成,_,能，这种现象叫做电流的,_,效应。,发热,内,热,第十八章 电功率,学点,2,探究：电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关,假设：电流通过导体时产生的热的多少可能跟,_,、,_,、,_,有关。,电流,电阻,通电时间,实验,1,：如图,18,4,3,所示，探究电热与电阻的关系。,图,18,4,3,第十八章 电功率,问题,1,：实验中给等量的空气加热，容器内空气温度上升，体积膨胀通过比较,U,形管两侧液柱的高度差，可以比较电流通过导体时产生的热的多少。这里采用了哪种研究方法？,答案,转换法。,问题,2,：该实验要控制什么量不变？怎样做到？,答案,要控制电流和通电时间相同。把两段阴值不同的电阻丝串联起来因为串联电路电流处处相等。,问题,3,：你能得到什么结论？,答案,在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。,第十八章 电功率,实验,2,：如图,18,4,4,所示，探究电热与电流的关系。,图,18,4,4,第十八章 电功率,问题,4,：该实验要控制什么量不变？怎样做到？,答案,要控制电阻和通电时间相同。两个容器中接入相同的电阻丝，在一个容器的外部，并联一个电阻分流。,问题,5,：你能得到什么结论？,答案,在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。,第十八章 电功率,实验,3,：探究电热与通电时间的关系。,问题,6,：该实验要控制什么量不变？怎样做到？,答案,要控制电流和电阻相同，在两个容器中分别接入相同的电阻丝，加热不同的时间,问题,7,：你能得到什么结论？,答案,在电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。,第十八章 电功率,学点,3,焦耳定律,问题：电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系可用,_,描述，其内容是：,_,_,；表达式为：,_,。,焦耳定律,电流通过导体产生的热量跟电流,的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比,第十八章 电功率,学点,4,电热的利用和防止,观察：如图,18,4,5,所示，,(a),是一台电动机，,(b),是一台电视机。电动机的外壳制成许多皱折形状，电视机的外壳后有许多孔窗。,图,18,4,5第十八章 电功率,问题,1,：用电器发热的原因是什么？,答案,电流的热效应。,问题,2,：电动机的外壳制成许多皱折形状和电视机的外壳后有许多窗孔，这种形状或结构对电动机和电视机有什么好处？,答案,减少电流热效应所带来的危害。,第十八章 电功率,应 用 示 例,类型一电流的热效应,例,1,小明和小红想利用如图,18,4,6,所示的装置探究,“,导体产生的热量与电阻大小的关系,”,。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶,A,中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶,B,中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大；两瓶煤油中的温度计可以显示煤油的温度。,图,18,4,6,第十八章 电功率,(1),根据,_,法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等。,(2),小红问小明：,“,打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？,”,对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是,_,。,A,因为煤油有颜色便于观察,B,因为煤油有比较大的热值,C,因为煤油有比较小的密度,D,因为煤油有比较小的比热容,控制变量,D,第十八章 电功率,(3),实验中，小明和小红发现烧瓶,B,中温度计的示数升高得快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越,_,，产生的热量越多。,大,第十八章 电功率,(4),小红把实验装置做了一些改动：在相同的烧瓶,A,、,B,中装满煤,油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升。下列实验中也用到这种思想和方法的是,_,。,A,将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小,B,将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动,C,让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢,D,将小铁屑均匀撒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况,B,第十八章 电功率,解析,(1),根据控制变量法的思想，只让一个量发生变化而保持其他量不变。,(2),因为水和煤油相比，煤油有比较小的比热容，同样吸热升温比水快，实验效果明显，便于比较。,(3),电路中两电阻串联，电流相等、通电时间相等，烧瓶,B,中镍铬合金丝电阻比较大，烧瓶,B,中温度计的示数升高得快，这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。,(4),此实验渗透的思想是转换放大法，即把微小的、不易观察的现象用其他方法放大为明显的、易观察的现象，,B,项正是运用的此方法，,D,项只是运用了转换法，,A,、,C,项运用了控制变量法。,第十八章 电功率,类型二焦耳定律,例,2,一台电动机正常工作时线圈两端的电压为,380 V,，线圈电阻为,2,，线圈中的电流为,10 A,，这台电动机正常工作,1 h,，其线圈产生的热量为多少？这段时间内电流做的功是多少？,第十八章 电功率,第十八章 电功率,点拨,(1),焦耳定律适用于一切电路。,(2),只有在纯电阻电路中，消耗的电能完全转化为内能，即,Q,W,，如电烙铁、电热毯等。,(3),在非纯电阻电路中，电流做的功分为两部分，即电能转化为内能和其他形式的能，此时,Q,W,，如电动机电路、电池充电等。,第十八章 电功率,变式题,将电动机模型接入如图,18,4,7(a),所示的电路中，已知电源电压,U,3 V,并保持不变，线圈电阻,R,1.5,。接通电路后，电动机正常转动，电流表读数,I,0.8 A,。已知电动机正常工作时的能量转化关系如图,(b),所示，摩擦不计，求：,图,18,4,7,第十八章 电功率,(1),电动机正常转动,1 min消耗的电能,W,和线圈产生的热量,Q,。,(2),电动机输出的机械功率,P,。,答案,(1)144 J,57.6 J,(2)1.44 W,第十八章 电功率,类型三电热的利用与防止,例,3,下列家用电器中，利用电流热效应工作的是,(,),A,笔记本电脑,B,电冰箱,C,电风扇,D,电暖器,D,第十八章 电功率,课 堂 小 结,第十八章 电功率,当 堂 检 测,知识点,1,电流的热效应,1,如图,18,4,8,所示，下列常见电器中不是利用电流热效应工作的是,(,),图,18,4,8,B,第十八章 电功率,知识点,2,探究：电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关,2,如图,18,4,9,所示是研究焦耳定律的实验装置，,A,、,B,分别与电源正、负极相连。通电后，电阻发热，容器内空气温度上升，通过比较玻璃管两侧液柱的高度，可以比较产生热量的多少。,图,18,4,9,第十八章 电功率,(1),按图甲实验时，左侧液柱高度小于右侧，这个现象说明：,_,。,(2),图乙中，通过左侧,5,电阻的电流,_,通过右侧,5,电阻的电流，根据焦耳定律的结论，左侧的液柱高度,_,右侧的液柱高度。,(,均选填,“,大于,”“,等于,”,或,“,小于,”,),电流和通电时间一定时，电阻越大，电流产生的热量越多,大于,大于,第十八章 电功率,知识点,3,焦耳定律,3,某电阻丝两端的电压为,40 V,，通过的电流为,2 A,，通电,100 s,产生的热量是,_J,。,8000,解析,通电,1000 S,产生的热量,Q,W,UIt,40 V,2 A,100 s,8000 J,。,第十八章 电功率,知识点,4,电热的利用与防止,4,如图,18,4,10,所示的电器工作时，将,_,能转化为,_,能，我们把这些电器统称为,_,。,图,18,4,10,电,内,电热器,第十八章 电功率,5,下列情况中不属于防止电热危害的是,(,),A,电视机的后盖有许多孔,B,电脑机箱内有小风扇,C,电动机外壳有许多散热片,D,家电长时间停用，隔一段时间应通电一次,D,