(共40张PPT)
6.3 焦耳定律
岳阳市第十中学 高文超
教育科学出版社义务教育教科书物理（九年级上册）
教学目标
1. 知识与技能
知道电流的热效应；了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。有安全用电和节约用电意识。
2.过程与方法
通过实验探究电流的热效应跟电流大小的关系，学习控制变量法，经历探究的过程。
教学目标
3.情感态度与价值观
通过探究电流的热效应跟电阻、电流大小的关系，认识科学探究的重要性。通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有的。使学生体会到物理与生活生产的紧密联系，培养学生将物理知识主动应用于生产生活的意识。
教学重点
探究电流的热效应与电阻的关系。
教学难点
探究电流的热效应与电阻的关系。
电流通过灯丝时，灯丝变得灼热而发光
电流通过灯丝时，灯丝变得灼热而发光
电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
动手做 自制灯泡
如图所示，将钉子垂直穿过橡皮塞瓶盖，选一条金属丝，两端分别绕在钉子的尖端，装好后放入玻璃瓶内。
动手做 自制灯泡
如图所示，钉子之间的细金属丝就如同电灯泡的灯丝。当电流通过时，金属丝迅速发热并变红，当很快就烧掉了。
动手做 自制灯泡
换用不同材质、不同粗细、不同长度的金属丝，接通电源，观察现象。在这短暂的时间内，你经历了发明家爱迪生发明灯泡的过程。
电流的热效应与什么因素有关
我发现亮度不同的灯泡，灯丝的粗细不同。
长度不同、粗细不同的灯丝，电阻不同。
猜想：看来灯泡的热效应跟灯丝的电阻有关。
实验探究 影响电流热效应的因素
制定计划与设计实验：自制3个如图所示的“灯泡”，其金属丝分别选用电阻值相同的镍铬合金丝2条和电阻值不同的镍铬合金丝1条。
R1
R2
R1
实验探究 影响电流热效应的因素
自瓶盖中间打一孔，插入带有红色液柱的细玻璃管，给金属丝通电，观察玻璃管中红色液柱的上升情况，就可以比较电流通过镍铬合金丝产生的热量。
R1
R2
R1
实验探究 影响电流热效应的因素
制订计划与设计实验：取三个“灯泡”的电阻为R1、R2和R1，我们分两步进行实验：
S
E
R1
R2
P
1.将R1和R2串联，观察电流相同时，产生的热量与电阻大小的关系。
实验探究 影响电流热效应的因素
S
E
R1
R2
P
1.将R1和R2串联，观察电流相同时，产生的热量与电阻大小的关系。
进行实验与收集证据：串联时，电阻大的玻璃管中的红色液柱上升快。
实验探究 影响电流热效应的因素
S
E
R1
R2
P
1.将R1和R2串联，观察电流相同时，产生的热量与电阻大小的关系。
分析与论证：串联时，通电时间相等，电流大小相等，电阻大的产生的热量多。
实验探究 影响电流热效应的因素
2.将R1和R2并联，电阻相同时，观察电流不同时，产生的热量与电流大小的关系。
进行实验与收集证据：并联时，电流大的玻璃管中的红色液柱上升快。
S
E
R1
R1
P
实验探究 影响电流热效应的因素
2.将R1和R2并联，电阻相同时，观察电流不同时，产生的热量与电流大小的关系。
分析与论证：并联时，通电时间相等，电阻相等，电流大的产生的热量多。
S
E
R1
R1
P
实验探究 影响电流热效应的因素
分析与论证：实验表明：在相等时间内，电流相同时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多；电阻相同时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量多。
S
E
R1
R2
P
实验探究 影响电流热效应的因素
分析与论证：实验表明：在相等时间内，电流相同时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多；电阻相同时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量多。
从能量角度来说，电能转化为内能的过程，是用电器消耗电能的过程，所以，我们可以用电功关系进行理论证明。
理性探究 热效应与电阻的关系
如图所示，两个电阻R1和R2串联起来，接在电源上，通过它们的电流相等。电能转化内能的过程，是用电器做功的过程,即Q=W。
依欧姆定律得U=IR，
电功W=UIt=IR×It
=I2Rt,所以电热Q=I2Rt。
S
E
R1
R2
P
焦耳定律
英国物理学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电阻、电流、通电时间的关系。
电流通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。
公式表述：Q=I2Rt。
单位：热量Q单位焦（J）
电流I单位安（A）
电阻R单位欧（Ω）
1焦=1瓦 秒，1J=1W s=1V A s
焦耳定律公式：Q=I2Rt。
时间t单位秒（s）
焦耳（1818-1889）英国物理学家，用40多年时间做了400多次试验，研究热与功的关系，得出焦耳定律。
电流的热效应的利用与危害
利用电热——加热
电热水壶 电炉 电熨斗
电流的热效应的利用与危害
利用电热——加热
电饭煲 电烤炉 电热孵化器
电流的热效应的利用与危害
防止电热危害——散热（减小电阻——减小电热）
在各种电器的线路板中，用铜箔或银箔做导线，可减小导线电阻，避免电器温度过高。
电流的热效应的利用与危害
防止电热危害——散热（减小电阻——减小电热）
输电导线常采用铝线或铜线作为芯线，是为了减小电热造成能量损耗。
例题 标有“220V880 W”电热水器，正常工作时，通过它的电流是多少？电阻是多少 通电100s产生的热量是多少？
解：（1）正常工作的电流
220V 880W
例题 标有“220V880 W”电热水器，正常工作时，通过它的电流是多少？电阻是多少 通电100s产生的热量是多少？
解：（1）正常工作的电流
（2）电阻
（3）产生的热量Q=I2Rt=(4A)2×55Ω×100s=8.8×104J
（3）另解：电热器产生的热量Q=W=Pt=880W×100s=8.8×104J
1.电流通过导体，导体发热的现象叫做电流热效应。实质：电能转化为内能。
2.影响电热的因素：电流、电阻、通电时间。
3.焦耳定律：电流通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。公式：Q=I2Rt
4.应用电热加热；防止电热危害：散热或减小电阻，减小电能损耗。
我的收获
物理在线 大停电
2008年中国湖南省大停电
2008年2月中国部分地区经历了一场50年一遇的雪灾，这次雪灾对湖南地区的电网设备造成了巨大的破坏，让450万人在没有电的情况下生活了两个星期之久。
这幅照片拍摄于2008年2月5日，中国政府宣布已经有11名电力工作者在抢修设施的过程中殉职。在这次恶劣的自然灾害之后，中国大力加强了对电力系统状况的监控能力，可以有效监控潜在的威胁，并且在停电事件发生之后可以有效防止事故扩散到更大的地区。
达标练习
1.下列情况中防止电热危害的是（ ）
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器
D.大型爆破工程用电热引发炸药
A
达标练习
2.下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是 （ ）
A．收音机
B．电烤炉
C．电风扇
D．电视机
B
达标练习
3.某同学为了估测一个铭牌缺失的家用电热水壶正常工作的电阻，将壶中装入1kg的自来水，按下开关后3min水被烧开。则该电热水壶正常工作的电阻约为 （ ）
A．3Ω B．30Ω
C．300Ω D．3000Ω
B
达标练习
4.对于纯电阻用电器，下列说法中正确的是（ ）
A.如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大
B.如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小
C.如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大
D.如果额定电压相同，额定功率较小的用电器电阻较小
B
达标练习
5.一个电烤炉接在家庭电路中，将电炉丝剪短再接入家庭电路中，电烤炉的电功率（ ）
A.不变
B.减小
C.增大
D.无法确定
C
达标练习
6.关于电热的说法错误的是 （ ）
A. 电热会烧毁电器元器件，引发火灾，是有百害而无一利
B. 电流通过任何用电器，都或多或少的会产生热量
C. 因为电流过大产生电热而烧坏局部电路，可用于整体电路的保护
D. 为防止电热带来的危害，要尽量减少电热的产生并考虑如何加快散热
A
达标练习
7.电熨斗通电一段时间后，熨斗面很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是为（ ）
A．导线电阻远小于熨斗电阻，导线消耗的电能很少；
B．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流；
C．导线的散热比熨斗快；
D．导线外有绝缘皮隔热
A
达标练习
8.一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内（ ）
A.电炉放热与电动机放热相等
B.电炉两端电压小于电动机两端电压
C.电炉两端电压等于电动机两端电压
D.电动机消耗的功率大于电炉的功率
D
谢谢！
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第六章 电功率
6.3 焦耳定律
导学目标：
1. 知道电流的热效应；
2. 了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
3. 有安全用电和节约用电意识。
重点：探究电流的热效应与电阻的关系。
难点：探究电流的热效应与电阻的关系。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1．电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得 而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的 效应。21世纪教育网版权所有
2．串联时，通电时间 ，电流大小 ，电阻大的产生的热量 。
3．在 时间内，电流 ( http: / / www.21cnjy.com ) 时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 ；电阻 时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量 。
4．电流通过导体产生的热量跟电流的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 成正比，跟导体的 成正比，跟通电时间成 。这个规律叫做焦耳定律。公式： 。
课堂导学
1、 电流的热效应与什么因素有关
1．电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得 而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的 效应。21教育网
2．串联时，通电时间 ，电流大小 ，电阻大的产生的热量 。
3．在 时间内，电流 时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 ；电阻 时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量 。
2、 焦耳定律
4．电流通过导体产生的热量 ( http: / / www.21cnjy.com )跟电流的 成正比，跟导体的 成正比，跟通电时间成 。这个规律叫做焦耳定律。公式 。21cnjy.com
3、 电流的热效应的利用与危害
5．应用电热 ；防止电热危害： 热或减小 ，减小电能损耗。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.下列情况中防止电热危害的是（ ）
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器
D.大型爆破工程用电热引发炸药
2下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是 （ ）21·cn·jy·com
A．收音机
B．电烤炉
C．电风扇
D．电视机
3. 某同学为了估测一个铭牌缺失的家用 ( http: / / www.21cnjy.com )电热水壶正常工作的电阻，将壶中装入1kg的自来水，按下开关后3min水被烧开。则该电热水壶正常工作的电阻约为 （ ）
A．3Ω B．30Ω
C．300Ω D．3000Ω
4.对于纯电阻用电器，下列说法中 ( http: / / www.21cnjy.com )正确的是（ ）
A.如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较大
B.如果额定功率相同，额定电流较大的用电器电阻较小
C.如果额定电压相同，额定功率较大的用电器电阻较大
D.如果额定电压相同，额定功率较小的用电器电阻较小www.21-cn-jy.com
5.电熨斗通电一段时间后，熨斗面很 ( http: / / www.21cnjy.com )烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是为（ ）
A．导线电阻远小于熨斗电阻，导线消耗的电能很少；
B．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流；
C．导线的散热比熨斗快； 2·1·c·n·j·y
D．导线外有绝缘皮隔热
课后反思
参考答案：
课前导学：
1．灼热、热。2.相等、相等、多。3. 相等、相等、多；相等、多。
4．平方、电阻、正比、Q=I2Rt。
课堂导学
1．灼热、热。2.相等、相等、多。3. 相等、相等、多；相等、多。
4．平方、电阻、正比、Q=I2Rt。
5．加热、散、电阻。
课堂练习：
1．A。2．B。3．B。4.B。5.A。
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