第十八章 第4节 焦耳定律

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184焦耳定律

184焦耳定律
上,在相同时间内,电流通过它们时发热功率最大的是 ( A
A.电烙铁
B.充电器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱC.电风扇
D.一样多

5.一只电烙铁的额定电压是 220 V,在额定电压下工作
时的电阻是 1210 Ω,它的额定功率有多大?在额定电
压下通电10 min 产生多少热量?
U额2 (220 V)2
解: P额 = R = 1210 Ω =40W
做了 400 多次实验,研究热和功的关系。
通过大量的实验,于 1840 年最先精确地确
定了电流产生的热量与电流、电阻和通电
时间的关系。
焦 耳
1.焦耳定律
1.内容: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。
2.公式:
Q = I2Rt
3.理论推导:电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没
I 为电流,单位A;R为电阻,单位Ω;
t 为时间,单位s; Q为热量,单位J.
2
③推导公式:Q= t=UIt 适用于纯电阻电路。

电热的利
用和防止
④电功W与电热Q:纯电阻电路中Q=W
非纯电阻电路中Q<W
应用:电热器。防止:散热器等。
课堂教学展示
习题解答
1.某电动机上标有“220 V 2 A”字样,它的线圈电阻为5 Ω,
【设计实验 】
(1)实验装置介绍
透明的塑料容器内部密闭着等量的空气;容器内部的空
气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝,两个容器
里的电阻丝串联在一起接入电路。
(2)实验原理
如图所示,两个透明容器中密封着空气,U形管中液面高度
的变化反映密闭空气的体积变化。同时使用两个密闭容器时,

课题:十八章第四节焦耳定律

课题:十八章第四节焦耳定律
质疑评价环节
总结归纳环节
自学指导内容、学法、时间
互动展示内容、
形式、时间
展示方案内容、
方式、时间
随堂笔记
(成果记录·知识生成·同步演练)
板块一:电流的热效应
在研是:。
(2)演示实验:
1、介绍教材99页如图18.4-2的实验装置
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,甲容器相对乙容器的电阻较小,甲容器对应的U形管中的液面高度变化小.表明:
(3min )
冲刺与挑战
四人互助组:
小组长先统计本组存有的疑难问题,组长主持对这些疑难问题展开小组交流讨论,协助解决组内疑难;
重点讨论:如何应用焦耳定律解决实际问题。
(7min )
准备与预演
八人共同体:①教师给出抽签顺序,大组长主持,针对本组抽到的任务,研讨方案,再确定本组展示方案,分配任务,实行组内预展。组长带领成员将最后定案在黑板上实行板书规划。
龙舟坪镇九年级物理导学案
课题:十八章第四节焦耳定律课型设置【自研·互动45分钟+展示45分钟】
旧知链接:介绍你所知道的“电功”和“电功率”
一、学习目标:1.理解电流热效应的本质。2.掌握焦耳定律,并能实行相关计算。3.理解电功和电热的联系及区别。
二【定向导学·互动展示】
自研自探环节
合作探究环节
展示提升环节
②习题展示要求说明题中的关键词、解题思路;提倡写出不同的方法。
(5min)
单元一预设:
练习册74面1、2题。
单元二预设:①教材102面的1、2题
单元三预设:
教材102面的5、6题

(20min)
1.长度和横截面积都相同的铁丝、铝丝和铜丝各一根串联在电路里,通电一段时间后产生的热量最多。

人教版九年级物理第十八章第四节《焦耳定律》教学设计

人教版九年级物理第十八章第四节《焦耳定律》教学设计
教师:很好,接下来我们要继续演示实验探究“电流通过导体产生热量的多少与什么有关”,
2.猜想与假设
教师:首先,我们先进行猜想和假设,我们都知道,电流通过导体产生热量的过程,电流做了功,把电能转化成了内能,而电流做功的多少与电流的大小有直接关系,所以你的猜想是什么?
教师:很好,电流做功的多少除了和电流的大小有关,和通电的时间也有关系,所以,你的猜想是?
二、内容概述
本节教材主要包括“电流的热效应、焦耳定律和电热的利用与防止”三部分内容。首先,通过引入电流通过导体时产生的热效应,帮助学生理解电能转化为内能的过程。接着,详细阐述焦耳定律引导学生认识电热在日常生活中的应用以及可能带来的安全隐患。
二、学生对焦耳定律的初步认识
在学习焦耳定律之前,学生可能已经接触过电流的热效应这一概念,对电能转化为热能的现象有一定的了解。然而,对于焦耳定律的具体内容、适用范围以及应用方法等方面,学生往往缺乏深入的认识。因此,教师需要在教学过程中,帮助学生建立起对焦耳定律的全面认识,理解其内涵和外延。
三、学生可能存在的困难和问题
重点
焦耳定律的理解、焦耳定律的应用、电热的计算。
难点
教学难点:电热大小的影响因素、实验设计与分析、焦耳定律公式的物理意义
材料准备
干电池(5号)、干电池(1号)、锡箔纸,废旧钥匙、热熔胶、细铜丝、焦耳定律演示器、泡沫、多媒体课件等。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
教师:同学们,今天我们将要学习一个非常重要的定律,焦耳定律。首先,我们来观察两个演示实验。
四、教学方法与手段
针对本节教材的特点和学生的学习情况,教师可以采用观察法、讨论法、讲练法等多种教学方法相结合的方式进行授课。通过实验演示和小组讨论等形式,激发学生的学习兴趣和积极性,提高他们的参与度和学习效果。

2024_2025学年九年级物理全册第十八章电功率第4节焦耳定律作业设计新版新人教版

2024_2025学年九年级物理全册第十八章电功率第4节焦耳定律作业设计新版新人教版

第4节焦耳定律(总分:32分时间:20分钟)一、选择题(本题包括4小题,每小题3分,共12分。

每小题只有1个选项符合题意)1.将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等质量煤油中,串联接入电路,R1:R2=2:3.通电一段时间后,R1、R2产生的热量之比为()A.3:2 B.2:3 C.4:9 D.9:42. 如图是探究流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的试验装置,两个透亮容器中密封着等量的空气,U形管中液面高度的改变反应密闭空气温度的改变,下列说法正确的是()A.该试验装置是为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系B.通电一段时间后,右侧U型管内液面高度差比左侧大C.该试验装置是为了探究电流产生的热量与电流大小的关系D.该试验装置是利用U型管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量的多少3. 一台“220V 60W”的电扇,一个“220V 60W”的白炽灯,一个“220V 60W”的电烙铁,将它们并联接在220V的电压下,在相同的时间内,比较它们产生的热量,则()A.白炽灯最多 B.电烙铁最多 C.电扇最多 D.都一样多4.如图所示,R2=2R1,当开关S打开和闭合时,在相同的时间内,电流通过R1产生的热量之比为()A.1:3 B.1:9 C.3:1 D.9:1二、试验探究题(本题包括1小题,每空2分,共10分)5.(10分)小轩同学在“探究电流通过导体产生热量的多少与什么因素有关”时采纳了如图所示的试验装置,请细致视察甲、乙两图。

(1)试验中通过视察两个U形管中______的改变来比较电流通过导体产生的热量的多少。

(2)你认为甲图所示的装置是用来探讨电流通过导体产生的热与______的关系。

(3)在乙图所示的试验现象可以得到的结论是在电阻相同、通电时间相同的状况下,通过电阻______越大,电阻产生的热量越多。

(4)依据图甲的试验装置进行试验,发觉随着通电时间的延长,玻璃管A、B中液面均渐渐上升,这表明在电阻和电流相同时,______越长,电阻产生的热量越多。

人教版九年级物理第18章第4节《焦耳定律》课件

人教版九年级物理第18章第4节《焦耳定律》课件
R
在实际问题中主要涉及电炉、电饭锅、电烤箱等电热器. 2.比较导体放出热量多少. (1)在电流相同时,根据Q=W=I2Rt,电阻越大,相同时间内 放出的热量越多; (2)在电压相同时,根据 Q W U2 t,电阻越小,相同时间
R
内放出的热量越多.
(1)在并联电路中,电阻两端的电压相同,
U2
电热功率:
P1 P2
R1 U2
R2 R1
R2
(2)在串联电路中,通过电阻中的电流相等,电热功率
P1 P2
I2R1 I2R 2
R1 R2
考考你
电炉丝和导线通过的电 流相同。为什么电炉丝 热的发红,而导线却几 乎不发热?
原因:导线与电热丝串联,电流、时间 都相同,导线电阻远小于电炉丝电阻, 依Q= I2Rt所以导线产生的热量少。
想想议议
额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越 小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是 按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量 越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?
答:前者说电阻越小,正常工作时单位时间内 产生的热量越多,前提条件是电压相同;而后者说, 电阻越大,单位时间内产生的热量越多,前提条件 是电流相同,两者并不矛盾。所以我们在应用公式 时应该特别注意条件。
消耗的电能(总的)为: W=UIt=220V×0.3A×300s=19800J 机械能(有用):19800J-5400J=14400J
效率=有用/总的:=14400J/19800J=72.7%
二、电热的计算 1.消耗的电能全部转化为热能的用电器(纯电阻电路),消 耗的电能等于放出的热量,即I2Rt =Q=W=Pt=UIt U2 t,
电功 = 电热:W=Q = UIt =I2Rt =U2t/R

第十八章第四节焦耳定律课件人教版九年级全一册物理

第十八章第四节焦耳定律课件人教版九年级全一册物理
例题:一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端, 在5min内共产生多少热量?
36V 60Ω
Q = I 2Rt=(0.6A)2x5x60s=6482J
动手动脑学物理
练习1:某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时, 1min产生多少焦耳的热量?
练习2:一只额定功率是450W的电饭锅,在额 定电压下使用,每分钟产生多少热量?
自学检测(一)



图中几种电器,利用 电流热效应工作的有?
一、电流的热效应
电流通过导体时,电能转化成 内能,这种现象叫做电流的热效应。
二、实验探究
提出问题 电流通过导体时,产生的热量多少与哪些因素有关?
二、实验探究
猜想与假设 思考:
1、白炽灯和电熨斗在家庭电路中,工作相同时间,为什么发热程度不同? 2、为什么电炉工作时,电炉丝热的发红,而与之串联导线却几乎不发热? 3、同一白炽灯通电时间长,相较于通电时间短,产生热量?
公式: Q = I 2 R t
意义: 热量 电流 电阻 时间
单位: J A Ω s
三、焦耳定律
问题解决:电炉丝通过导线接到电路里,为什么电炉 丝热得发红,而导线却几乎不发热?
焦耳定律:
Q = I 2Rt
三、焦耳定律
例题:一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端, 在5min内共产生多少热量?
三、焦耳定律
设计实验
实验三:探究电热与通电时间的关系
对照视察同一电阻通电时间 不同时,U型管液面高度变化
结果分析及结论
在电流相同、通电时间相 同的情况下,电阻越大,这个 电阻产生的热量越多。
结果分析及结论
在电阻相同、时间相同的情况 下,通过电阻的电流越大,这个电 阻产生的热量越多。

下册 第18章 第4节 焦耳定律

9
九年级物理·RJ
易错、易误题 3.如图所示,当开关闭合时,电压表 V1、 V2 的示 数分别为 10 V 和 4 V,已知电动机 M 的线圈电阻为 1 Ω, R 是阻值为 4 Ω 的定值电阻,下列结论正确的是( D ) A.R 两端的电压为 6 V B.通过电动机的电流为 6 A C.电阻 R 消耗的电功率为 144 W D.电动机消耗的电功率为 6 W
4
九年级物理·RJ
错因分析:没有抓住电源电压不变这一条件,无法 根据 W=UR2t 推出电阻最小时,在电压 U 与通电时间 t 相等的情况下,电路总电阻 R 越小,电路产生的热量越 多;易误认为总电阻越大,产生的热量越多.
【答案】D
5
九年级物理·RJ
易错、易误题
1.小乐按照图连接电路,其中 R1、R2、R3 是三段电 阻丝(R1<R2=R3),他将三根相同的火柴 a、b、c 分别固 定在三根电阻丝上,闭合开关后,火柴燃烧的先后顺序
第十八章 电 功 率
第4节 焦耳定律
九年级物理·RJ
典型例题:如图所示,在四个相同水槽中盛有质量 和温度都相同的纯水,现将阻值为 R1、R2 的电阻丝(R1 <R2),分别按如图的四种方式连接放入水槽,并接入相 同电源,通电相同时间后,水温最高的是( )
3
九年级物理·RJ
【例题详析】由串、并联电路特点可知,串联电路 电阻越串越大,并联电路电阻越并越小;由电路图及已 知 R1<R2 可知,图 D 中电路总电阻最小,四个电路电压 相等,通电时间相等,由 W=UR2t 可知,D 产生的热量最 多,水吸收的热量最多,水的温度最高.故选 D.
是( D )
A.a、b、c
B.c、a、b
C.a、c、b
D.c、b、a

新人教版九年级物理第十八章第4节 焦耳定律


第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
想想议议
额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越
小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是
按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量
越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
答:前者说电阻越小,正常工作时单位时 间内产生的热量越多,前提条件是电压相同; 而后者说,电阻越大,单位时间内产生的热量 越多,前提条件是电流相同,两者并不矛盾。 所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
请你来做 BC 。 1、下列不属于利用电热来工作____ A电饭锅 B电动机 C电冰箱 D电暖风 A 。 2、下列情况中属于防止电热危害___ A 电视机背后有散热窗 B 家电长时间停用,隔一段时间应通电一次 C 家庭电路一般安装自动保护装置,当电流过 大时,自动切断电路 D 大型爆破工程,用电热装置引发炸药。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能,
这个现象叫做电流的热效应。
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
想想议议
电炉丝和导线通过电流相同,为什么电
炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因
素有关?
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
演示实验
第十八章 电功率
第4节 焦耳定律
7.一只“220V,800W”的电饭锅,接在照明 电路中,求: (1)电饭锅正常工作时的电流. (2)电饭锅工作时的电阻. (3)该电饭锅工作1h消耗的电能是多少? (4)它lh放出的热量是多少?
第十八章 电功率

新人教版九年级物理第十八章第四节焦耳定律 (共27张PPT)


设计实验
讨论1、当一个物理量被猜测与多个因素有关, 应用什么方法去研究?
控制变量法 讨论2、用什么方法和器材去观察那些不可见 的物理量?
利用物理量产生的效应来观察不可见的物理 量的方法叫转换法。
原理:利用气体的热胀冷缩。 器材:两个透明容器中密封着等量的空气, 容器中各有一段电阻丝,U形管中液面高度的 变化反映密闭空气温度的变化,从而得出电 热的多少。
量的实验,于 1840 年最先精确地确
定了电流产生的热量与电流、电阻和
通电时间的关系。他的研究为能量守 恒定律奠定了基础。
焦耳
焦耳定律 内容: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。
热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表 示,时间用t表示,则焦耳定律可表示为:
电热的危害和防止
防止方法:散热窗、散热片、散热风扇、通风等
结束
课堂小结
1、电流通过导体时,电转化为热的现象, 叫电流的热效应。
2、焦耳定律:Q=I²Rt 3、利用电流热效应来工作的用电器叫电热器, 电热器的发热体:电阻大、熔点大。 4、要从通风、散热等角度来有效地防止电 热的危害。
课堂练习
1.将规格都是“220V 100W”的一台
3.一台直流电动机,线圈电阻为0.5Ω,接在 12V的电源上时,通过的电流为2A,(1)这台 电动机工作5min消耗多少电能?(2)有多少 电能转化为机械能?
解:(1)消耗的电能: W=UIt=12V×2A×300 s=7200J (2)五分钟,电流通过电动机产生的热量: Q = I2Rt=(2A)2×0.5 Ω×300 s= 6 00 J W机=W-Q=7200J-600J=6600J
实验2:研究电热与电流关系

九年级物理下册教学课件《焦耳定律》


I P 44W =0.2A U 220V
R总
U I
220V 0.2A
=1100Ω
R2=R总-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω
(4)已知只有当指示灯和限流器两端的电压与电源相差不大时,指 示灯才会发光。请通过相关计算分析说明为什么温控开关按钮弹起 时,红灯熄灭而黄灯亮。
当温控开关按钮弹起时,R1与R2串联 因为U1=I′R1=0.2A×44Ω=8.8V<220V U2=U-U1=220V-8.8V=211.2V≈220V 所以,红灯不亮黄灯亮。
②在非纯电阻电路中,如含有电动机、电解槽等,电流做的功一部 分转化为内能,大部分转化为机械能,通过线圈电阻R的电流仍使线圈发 热,产生的热量Q=I2Rt,但此时Q≠W,而是Q<W,即W=Q+机械能。
计算公式及其适用范围
例2 一电动机的线圈电阻为1Ω,线圈两端所加电压为2V时,电流为0.8A, 此时电动机正常工作。 (1)在求电动机正常工作1min所消耗的电能时,有以下两种不同的解法: 小明的解法:W=UIt=2V×0.8A×60s=96J; 小华的解法:W=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J 你认为哪位同学做得对,请做出判断并说明理由。 (2)求电动机正常工作1min所转化的机械能是多少?
(2)当温控开关按钮按下时,电饭锅电路的总功率为1100W。求: “烧煮电路部分”的电阻R1。
当温控开关按钮按下时,电路中只有R1工作。
R1 =
U2 P
=
(220V)2 1100W
=44
(3)温控开关按钮弹起后,电饭锅电路的总功率为44W。求:①电 路中的电流;②“保温电路部分”的电阻R2。
当温控开关按钮弹起时,R1与R2串联。
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