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初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律评课课件ppt
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这是一份初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律评课课件ppt，文件包含第4节焦耳定律pptx、探究电热与电阻的关系mp4、探究电阻与电流的关系mp4等3份课件配套教学资源，其中PPT共28页， 欢迎下载使用。
思考：小明同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。但是很快爸爸就发现了小明在说谎，请问爸爸是怎么样发现的呢？
爸爸用手摸一了下电视机后盖，发现电视机发热了。
你有类似的经历吗？这个故事对你有什么启示？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
1.电流的热效应的定义
电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
你知道有哪些利用电流的热效应工作的用电器？
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量的多少跟什么因素有关？
2.探究电热的影响因素
电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。
电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。
在电路中大功率的电炉产生的热量更多，通过大功率电炉电流大。
猜想：与电阻、电流、时间有关
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？
2．用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？
液体吸热，观察升高的温度；
气体(或液体)受热膨胀，观察膨胀的多少
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面液柱的高度就会发生变化。电流产生的热量越多，液面高度就相差越大。实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少。
实验1：探究电热与电阻的关系
控制不变的量：I 相同，t 相同
结论：I 和 t 相同时，R 越大，电阻产生的热量越多。
实验2：探究电热与电流的关系
控制不变的量：R 相同，t 相同
结论：R 和 t 相同时，I 越大，电阻产生的热量越多。
实验3：探究电热与时间的关系
控制不变的量：R 相同，I 相同
结论：R 和 I 相同时，t 越长，电阻产生的热量越多。
[中考·黄石] 如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1，R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。
本实验是根据______ （填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1=10Ω，R3=6Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2=____Ω。若将R3 和R2 并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与______的关系。
焦耳（James Presctt Jule，1818—1889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 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。
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。
3.焦耳定律公式及各物理量单位
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量（纯电阻电路），那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q= W = UIt = I2Rt。
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， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V 的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
= (0.6A)2×60W×300s
已知电阻R、电压U、时间t，求产生的热量Q；求热量则利用公式Q = I2Rt ，而I未知，则先利用I = 求I
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。二者似乎矛盾，这是怎么回事?
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。
小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为较窄处 （ ）A．电阻较大 B．电流较大 C．电压较小 D．电功率较小
串联电路中各处电流相等
较窄处电阻大，电压较大
较窄处电压大，电功率较大
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体。
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
消耗的电能全部转化为内能
不同电路中电能和电功的关系：
UIt = I²Rt + E
注意：对于非电热器只能用Q = I²Rt 计算电热
某电动机上标有“220 V，2 A”它的线圈电阻为5 Ω，当它正常工作 1 分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能：W总=UIt=220 V×2 A×60 s=26400 J
线圈中产生的热量：Q=I2Rt=(2 A)2×5 Ω×60 s=1200 J
得到的机械能：W机=W总-Q=26400 J-1200 J=25200 J
电热的影响因素：I、R、t
表述：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
2．现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内它们发热情况是 （ ）A．甲放热多 B．乙放热多 C．同样多 D．无法判断
3．用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”。电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1
4．某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5 A 的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
5．用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。（1）烧瓶中装入的煤油是________（填“导体”或“绝缘体”）（2）请根据实物电路，在虚线框图内画出对应的电路图。（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应______，通过R1的电流_________通过R2的电流。
思考：小明同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。但是很快爸爸就发现了小明在说谎，请问爸爸是怎么样发现的呢？
爸爸用手摸一了下电视机后盖，发现电视机发热了。
你有类似的经历吗？这个故事对你有什么启示？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
1.电流的热效应的定义
电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
你知道有哪些利用电流的热效应工作的用电器？
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量的多少跟什么因素有关？
2.探究电热的影响因素
电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。
电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。
在电路中大功率的电炉产生的热量更多，通过大功率电炉电流大。
猜想：与电阻、电流、时间有关
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？
2．用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？
液体吸热，观察升高的温度；
气体(或液体)受热膨胀，观察膨胀的多少
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面液柱的高度就会发生变化。电流产生的热量越多，液面高度就相差越大。实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少。
实验1：探究电热与电阻的关系
控制不变的量：I 相同，t 相同
结论：I 和 t 相同时，R 越大，电阻产生的热量越多。
实验2：探究电热与电流的关系
控制不变的量：R 相同，t 相同
结论：R 和 t 相同时，I 越大，电阻产生的热量越多。
实验3：探究电热与时间的关系
控制不变的量：R 相同，I 相同
结论：R 和 I 相同时，t 越长，电阻产生的热量越多。
[中考·黄石] 如图所示，两个密闭容器中接入电热丝R1，R2，右边容器上方接入电热丝R3，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。
本实验是根据______ （填“气体”或“液体”）的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少，已知R1=10Ω，R3=6Ω，为了研究电流产生的热量与电流的关系，则R2=____Ω。若将R3 和R2 并联接入右边密闭容器中，则可研究电流产生的热量与______的关系。
焦耳（James Presctt Jule，1818—1889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 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。
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。
3.焦耳定律公式及各物理量单位
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量（纯电阻电路），那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q= W = UIt = I2Rt。
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， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V 的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
= (0.6A)2×60W×300s
已知电阻R、电压U、时间t，求产生的热量Q；求热量则利用公式Q = I2Rt ，而I未知，则先利用I = 求I
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。二者似乎矛盾，这是怎么回事?
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。
小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为较窄处 （ ）A．电阻较大 B．电流较大 C．电压较小 D．电功率较小
串联电路中各处电流相等
较窄处电阻大，电压较大
较窄处电压大，电功率较大
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体。
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
消耗的电能全部转化为内能
不同电路中电能和电功的关系：
UIt = I²Rt + E
注意：对于非电热器只能用Q = I²Rt 计算电热
某电动机上标有“220 V，2 A”它的线圈电阻为5 Ω，当它正常工作 1 分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能：W总=UIt=220 V×2 A×60 s=26400 J
线圈中产生的热量：Q=I2Rt=(2 A)2×5 Ω×60 s=1200 J
得到的机械能：W机=W总-Q=26400 J-1200 J=25200 J
电热的影响因素：I、R、t
表述：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
2．现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内它们发热情况是 （ ）A．甲放热多 B．乙放热多 C．同样多 D．无法判断
3．用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”。电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中，且R1
4．某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5 A 的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
5．用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。（1）烧瓶中装入的煤油是________（填“导体”或“绝缘体”）（2）请根据实物电路，在虚线框图内画出对应的电路图。（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应______，通过R1的电流_________通过R2的电流。
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