课题:九年级物理第六章第3节《焦耳定律》
设计人: 合作人: 审核人:
学习 预设 问题与活动
教 学 (学习)目 标 1.知道电流的热效应,知道利用和防止电热的方法。
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位。
3.能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
4.有安全用电和节约用电的意识。 认真阅读
明确目标
导入新课 复习提问:
1.写出计算电功率的公式 P = = = =
2.写出计算电功的公式 W = = = =
创设情境,引入新课:
灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?电能在转化为其他形式能的时候,为什么都要发热?影响它们发热的因素有哪些?它们发热时又有什么规律?
自主学习
合作探究 知识点一:电流的热效应
自主学习:阅读教材P94内容,然后自主完成以下填空:
1.电流的热效应的定义:电流通过导体时,将 能转化为 能,这种现象叫做
2、电流还有 、
[及时练习]1.生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的?
2.下列电器中,不属于电热器的是 ( )
A.电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉
知识点二:电流的热效应与什么因素有关
实验探究:影响电流热效应的因素
提出问题:影响电流热效应的因素有哪些?
猜想:电流通过导体产生的热可能与 有关;
设计实验:该实验采用的研究方法是:
①如何控制电流一定,电阻不同?
②如何控制电阻一定,电流变化?
③如何比较电流产生热量的多少?
方案:
第一次实验:研究电热多少与电阻的关系
必须保持 、 相同,
怎样才能达到这一目的?画出你设计的电路图。
进行实验:按照设计好的实验方案进行实验
收集数据、得出结论:在 相同, 相等条件下,
电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 。
第二次实验:继续探究电热多少与电流的关系
应该保证 、 相同,改变电流的大小。
那如何改变电流的大小呢?画出你设计的电路图。
进行实验:按照设计好的实验方案进行实验
收集数据、得出结论:电阻 、通电时间 时
电流大的产生的热量
第三次实验:探究电热多少与通电时间的关系
对于时间对电热的影响,根据生活经验我们就能够知道:通电时间越长,产生的热量越
2、理性探究:热效应与电流、电阻、通电时间的关系
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 做功 的过程。
由W=UIt和欧姆定律的变形式U=IR综合得出:Q=W=
[及时练习].电炉丝工作时,电炉丝与它的连接导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热 ( )
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大
B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
知识点三:焦耳定律?
自主学习:阅读教材P95页内容,掌握焦耳定律内容、公式及各物理量的单位
1.内容: 电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比。这个规律叫做焦耳定律。
2.公式:
变形公式: 、 、 。
3.公式中电流I的单位要用 ,电阻R的单位要用 ,
通电时间t的单位要用 这样,热量Q的单位就是 。
4.拓展:在纯电阻电路(如电炉、电饭锅、电灯、电阻等)中,电流做功时消耗的电能全部转化为 ,此时电流产生的热量与电流做的功 。即Q = W=UIt。在非纯电阻电路(如电动机、电风扇等)中,电流做功时消耗的电能没有全部转化为 ,此时电流产生的热量与电流做的功 。即Q W。
[及时练习] 一台电风扇正常工作时,电机两端的电压为220 V,线圈电阻为1.5Ω,通过线圈的电流为0.2 A,这台电扇正常工作1 min 产生多少J的热量?消耗的电能又是多少?
知识点四:电流热效应的利用与危害
自主学习:阅读课本P96页最后一段及图6-3-6,了解电热的利用与危害,
并完成下列问题。
1、电热器是利用电流的 制成的加热设备,
2、电热的利用: 凡是加热的装置都是利用了电热。如:电烤箱、电熨斗、
电烙铁、 等。
优点:清洁卫生没有环境污染、热效率高、方便控制和调节温度。
电热的防止:在用电器上开散热窗、加散热片、安装 ,都是为了
[及时练习下列情况中防止电热危害的是 ( )
A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不用,隔一段时间要通一次电
C.家庭电路一般安装的漏电保护 D.大型爆破工程用电热引发炸药 要求:
1、先独立思考
2、组内交流讨论,补充完善
3、三分钟后小组展示。
其他小组质疑,老师完善,评价激励
盘点收获 绘制思维导图
学生小结,然后绘制思维导图。
达标检测 1、下列家用电器,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
2、电熨斗通电一段时间后,电熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是为( )
A.导线电阻远小于电熨斗电阻,导线消耗的电能很少;
B.通过导线的电流远小于通过电熨斗的电流;
C.导线的散热比电熨斗快;???D.导线外有绝缘皮隔热
3、从能量转化的观点来看,电风扇接通电源正常工作后,电流做功的结果是(? )
A.电能只转化为动能????? B.电能只转化为内能
C.电能只转化为机械能??? D.电能转化为内能和机械能
4、如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1=5?、R2=10?串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前A、B两个U形管内的液面相平,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,接通电源1min后,则( )
A. I1>I2,A管中的液面较高
B.I1<I2,A管中的液面较低
C.I1=I2,A管中的液面较高
D.I1=I2,A管中的液面较低.
5、焦耳定律公式的运用
(1)一某导体的电阻是2?,通过2A的电流时,10s产生多少热量?
(2)某导体的电阻是1?,通过200mA的电流时,多少min产生热量是24J?
(3)某导体的电阻是1?,通过多少mA的电流时,5min能产生12J的热量?
要求:
独立完成。积极动脑,
做完后,举手回答。让思路方法不一致同学介绍自己的解题情况,
作业 完成《互动训练》第3节内容
课题:九年级物理第六章第3节《焦耳定律》
设计人: 合作人: 审核人:
学习 预设 问题与活动
教 学 (学习)目 标 1.知道电流的热效应,知道利用和防止电热的方法。
2.理解焦耳定律的内容、公式、单位。
3.能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
4.有安全用电和节约用电的意识。 认真阅读
明确目标
导入新课 复习提问:
1.写出计算电功率的公式 P = W/t = UI = I2R = U2/R
2.写出计算电功的公式 W = Pt = UIt = I2Rt = U2t/R
创设情境,引入新课:
灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?电能在转化为其他形式能的时候,为什么都要发热?影响它们发热的因素有哪些?它们发热时又有什么规律?
自主学习
合作探究 知识点一:电流的热效应
自主学习:阅读教材P94内容,然后自主完成以下填空:
1.电流的热效应的定义:电流通过导体时,将 电 能转化为 内 能,这种现象叫做 电流的热效应
2、电流还有化学效应、磁效应
[及时练习]1.生活中的用电器哪些是利用电流的热效应工作的?
电饭锅、电炉子、电熨斗、
2.下列电器中,不属于电热器的是 ( C )
A.电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉
知识点二:电流的热效应与什么因素有关
实验探究:影响电流热效应的因素
提出问题:影响电流热效应的因素有哪些?
猜想:电流通过导体产生的热可能与 电阻R 、电流I 、通电时间t 有关;
设计实验:该实验采用的研究方法是: 控制变量法
①如何控制电流一定,电阻不同? 串联
②如何控制电阻一定,电流变化? 利用滑动变阻器
③如何比较电流产生热量的多少? 转换法
方案:
第一次实验:研究电热多少与电阻的关系
必须保持 电流 、 通电时间 相同,
怎样才能达到这一目的?画出你设计的电路图。
进行实验:按照设计好的实验方案进行实验
收集数据、得出结论:在 电流 相同, 通电时间 相等条件下,
电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量 多 。
第二次实验:继续探究电热多少与电流的关系
应该保证 电阻 、 通电时间 相同,改变电流的大小。
那如何改变电流的大小呢?画出你设计的电路图。
进行实验:按照设计好的实验方案进行实验
收集数据、得出结论:电阻 一定 、通电时间 相等 时
电流大的产生的热量 多
第三次实验:探究电热多少与通电时间的关系
对于时间对电热的影响,根据生活经验我们就能够知道:通电时间越长,产生的热量越 多
2、理性探究:热效应与电流、电阻、通电时间的关系
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 做功 的过程。
由W=UIt和欧姆定律的变形式U=IR综合得出:Q=W= I2Rt
[及时练习].电炉丝工作时,电炉丝与它的连接导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热 ( D )
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大
B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小
D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
知识点三:焦耳定律?
自主学习:阅读教材P95页内容,掌握焦耳定律内容、公式及各物理量的单位
1.内容: 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。
2.公式: Q=I2Rt
变形公式: 、 R=Q/I2t 、 t=Q/I2R 。
3.公式中电流I的单位要用 A ,电阻R的单位要用 ? ,
通电时间t的单位要用 s 这样,热量Q的单位就是 J 。
4.拓展:在纯电阻电路(如电炉、电饭锅、电灯、电阻等)中,电流做功时消耗的电能全部转化为 内能 ,此时电流产生的热量与电流做的功 相等 。即Q = W=UIt。在非纯电阻电路(如电动机、电风扇等)中,电流做功时消耗的电能没有全部转化为 内能 ,此时电流产生的热量与电流做的功 不相等 。即Q < W。
[及时练习] 一台电风扇正常工作时,电机两端的电压为220 V,线圈电阻为1.5Ω,通过线圈的电流为0.2 A,这台电扇正常工作1 min 产生多少J的热量?消耗的电能又是多少?
解:产生的热量 Q=I2Rt=(0.2A)2×1.5Ω×60s=3.6J
消耗的电能 W=UIt=220V×0.2A×60s=2640J
知识点四:电流热效应的利用与危害
自主学习:阅读课本P96页最后一段及图6-3-6,了解电热的利用与危害,
并完成下列问题。
1、电热器是利用电流的 热效应 制成的加热设备,
2、电热的利用: 凡是加热的装置都是利用了电热。如:电烤箱、电熨斗、
电烙铁、 电饭锅 等。
优点:清洁卫生没有环境污染、热效率高、方便控制和调节温度。
电热的防止:在用电器上开散热窗、加散热片、安装 小风扇 ,都是为了
散热
[及时练习下列情况中防止电热危害的是 ( A )
A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不用,隔一段时间要通一次电
C.家庭电路一般安装的漏电保护 D.大型爆破工程用电热引发炸药 要求:
1、先独立思考
2、组内交流讨论,补充完善
3、三分钟后小组展示。
其他小组质疑,老师完善,评价激励
盘点收获 绘制思维导图
学生小结,然后绘制思维导图。
达标检测 1、下列家用电器,利用电流热效应工作的是 ( B )
A.收音机 B.电烤炉 C.电风扇 D.电视机
2、电熨斗通电一段时间后,电熨斗面很烫,而连接电熨斗的导线却不怎么热,这是为( A )
A.导线电阻远小于电熨斗电阻,导线消耗的电能很少;
B.通过导线的电流远小于通过电熨斗的电流;
C.导线的散热比电熨斗快;???D.导线外有绝缘皮隔热
3、从能量转化的观点来看,电风扇接通电源正常工作后,电流做功的结果是(?D )
A.电能只转化为动能????? B.电能只转化为内能
C.电能只转化为机械能??? D.电能转化为内能和机械能
4、如图是探究电流通过导体产生的热量与什么因素有关的实验装置,将两根阻值不等的电阻丝R1=5?、R2=10?串联后分别放入两个透明容器中,并封闭等量的空气,通电前A、B两个U形管内的液面相平,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,接通电源1min后,则( D )
A. I1>I2,A管中的液面较高
B.I1<I2,A管中的液面较低
C.I1=I2,A管中的液面较高
D.I1=I2,A管中的液面较低.
5、焦耳定律公式的运用
(1)一某导体的电阻是2?,通过2A的电流时,10s产生多少热量?
解:产生的热量 Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×10s=80J
(2)某导体的电阻是1?,通过200mA的电流时,多少min产生热量是24J?
解:产生24J热量需要的时间 t=Q/(I2R)=24J/[(0.2A)2×2Ω]=600s=10min
(3)某导体的电阻是1?,通过多少mA的电流时,5min能产生12J的热量?
解:电流 = =0.2A=200mA
要求:
独立完成。积极动脑,
做完后,举手回答。让思路方法不一致同学介绍自己的解题情况,
作业 完成《互动训练》第3节内容