九年级物理全册 18.4 焦耳定律学案 (新版)新人教版

1、184焦耳定律【学习目标】1知道电流的热效应。2知道焦耳定律，会计算电热。3知道电热的利用与防止。重点难点：通过实验探究知道电流的热效应与哪些因素有关。学习内容一：电流的热效应学习指导：阅读课本P99P100。文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1电流通过导体，电能转化为内能，这个现象叫做电流的热效应。2在生活中，下列哪些用电器是利用电流的热效应工作的(A)A电水壶B电视机C电脑D电风扇 3同一个电阻丝，接入电路，通电的时间越长，产生的热量越多。【合作探究】 教师巡视辅导观察图18.41，说一说这些器件工作时热量是从哪里来的？举例：在生活中还有哪些器件是利用电流的热效应工

2、作的？使用PPT展示电炉丝发热时的图片，你看到什么现象？答：电炉丝热得发红，而导线没有哪么热。使用PPT展示图18.42的演示实验。仔细观察，在如图所示的实验中，两电阻丝串联，则流过的电流相等，加热的时间相等，我们发现右管中的液面比左管高，这是因为什么？这个实验能得到什么结论？答：这是因为右边的电阻大产生的热量较多，空气的温度较高，体积膨胀得较大，液面升得较高，这个实验说明：在电流与通电时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。继续使用PPT展示图18.43的演示实验。在本实验中，两电阻丝的阻值相等，但流过左管中电阻丝的电流较大，左侧U型管的液面较高，这个实验能得到什么结论？答：这个实验说

3、明，在电阻与通电时间一定时，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。讨论与小结：结合上面的三个结论，我们能得到一个什么样的综合性的结论？以小组为单位，试总结之。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】在这两次实验中，电流产生的热量我们无法用仪器直接测量，但由于液体具有热胀冷缩的性质，所以我们可以通过观察U型管中液面上升的高度来间接知道电流产生的热量的多少，这种探究方法叫转换法。除了这种探究方法，本实验中还应用了控制变量法。本实验中管内空气柱的作用是什么？为什么不全部注满液体？答：因为在受热一样的情况下，气体热胀冷缩的效果更加明显，便于利用观察和比较。【即时练习】电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的

4、导线却并不怎么热，这是因为(D)A导线有绝缘保护层，能隔热B导线散热快，所以温度低C通过导线的电流小于通过电熨斗的电流D导线电阻小，产生的热量少学习内容二：焦耳定律学习指导：阅读课本P100P101文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】1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。这个规律叫焦耳定律。2热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为QI2Rt。【合作探究】教师巡视辅导1以小组为单位，根据下列已学过的电学公式，推导出电热新的计算公式。IU/R, PUI，WPt, QUIt 答：常用推导式：QI2Rt，

5、QU2t/R,_QPt2消耗的电能与产生的热量有什么关系？答：电流通过导体，如果电能全部转化为热量，而没有转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即QWUItPt。3解释：为什么电炉丝热得发红，而与电热丝相连的导线几乎不发热？使用PPT展示P101例题，学生独立完成。讨论“想想议议”，并将讨论结果在小组内分享。【展示交流】教师掌握情况【精讲点拨】1“想想议议”中的问题不矛盾，由RU2/P可知，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小；额定功率越小，电阻越大。在并联电路中，由QU2t/R 可知，在通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多；在串联电路中，由QI2Rt 可知，

6、在通电的时间相 同时，电阻越大，产生的热量越多。2注意只有在纯电阻电路中(所有的电能转化为热量时)，W与Q才相等，所有利用W与Q相等的关系推导出来的公式才适用。【即时练习】 1完成P102第1、2、3、4题。2使用PPT展示右图电风扇的铭牌，想一想：对于这个用电器，它工作一段时间产生的热量能否用公式QWPt来计算，为什么？答：不能，因为它不是一个电热器，在工作中，不是所有的电能都转化为热量，QWPt这个公式不适用。学习内容三：电热的利用和防止学习指导：阅读课本P101。文字内容与插图，基本概念、定义用红笔作上记号。【自学检测】请分别列举几个生活中利用电热和因为电热产生危害的例子。利用电热： 电热水壶_、 电饭煲、电热毯、电熨斗等电热危害：电路短路起火发生火灾； 运输电能时导线发热损失大量电能等。【合作探究】 教师巡视辅导一、使用PPT展示图18.45，说一说电脑采用了哪些方式来散热？答：机箱内有风扇；机箱和有很多散热孔，显卡上有散热片等。二、以小组为单