第1课时焦耳定律上课ppt课件

R九年级全一册九年级全一册第第4 4节节 焦耳定律焦耳定律第第1 1课时课时 焦耳定律焦耳定律学学习习目目的的知识与技艺知识与技艺1.知道电流的热效应.2.了解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.过程与方法过程与方法知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用.情感、态度情感、态度与价值观与价值观经过对焦耳生平的引见，培育学生热爱科学，勇于抑制困难的决心和自信心.学习难点学习难点学习重点学习重点学具预备学具预备组织指点学生在探求过程中仔细察看、分析，并得出正确的结论组织指点学生在探求过程中仔细察看、分析，并得出正确的结论.电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探求电流的热效应跟电阻、电流和时间的关系的探求.学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、多媒体课件等多媒体课件等.生活中电的热景象生活中电的热景象生活中，许多用电器通电后，都伴有热景象产生。生活中，许多用电器通电后，都伴有热景象产生。请举例阐明。请举例阐明。电取暖器电取暖器热得快热得快 电流经过导体时电能转化成内能，这种景象叫电流经过导体时电能转化成内能，这种景象叫做电流的热效应。做电流的热效应。知识点1点击图片观点击图片观看视频看视频实验实验1：研讨电热与电阻关系：研讨电热与电阻关系电流经过导体时产生热的多少与什么要素有关电流经过导体时产生热的多少与什么要素有关?阻值大小阻值大小电流大小电流大小通电时间通电时间点击观看点击观看视频视频电流经过导体时产生热的多少与时间的关系电流经过导体时产生热的多少与时间的关系点击图片观点击图片观看视频看视频在阻值和电流不变的情况下，通电时间越长电在阻值和电流不变的情况下，通电时间越长电流产生的热量越多。流产生的热量越多。结论：结论：R1=5 R2=10 A电流经过导体时产生热的多少与电阻大小的关系电流经过导体时产生热的多少与电阻大小的关系在通电时间和电流大小一样的情况下，电阻的在通电时间和电流大小一样的情况下，电阻的阻值越大产生的热量越多。阻值越大产生的热量越多。结论：结论：点击图片观点击图片观看视频看视频电流经过导体时产生热的多少与电流大小的关系电流经过导体时产生热的多少与电流大小的关系I=2I1IAR=5 R=5 R=5 I1在通电时间和电阻大小一样的情况下，经过电在通电时间和电阻大小一样的情况下，经过电阻的电流越大产生的热量越多。阻的电流越大产生的热量越多。结论：结论：点击图片观点击图片观看视频看视频焦耳焦耳James Prescott Joule，18181889，英国物理学家。用近，英国物理学家。用近 40 年的时间年的时间做了做了 400 多次实验，研讨热和功的关系。多次实验，研讨热和功的关系。经过大量的实验，于经过大量的实验，于 1840 年最先准确地确年最先准确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳知识点2焦耳焦耳J JQ=WW=UItU=IRQ=I2Rt电流经过导体产生的热量跟电流的二次方成电流经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，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。正比。焦耳定律焦耳定律公式公式Q=I2Rt 单位单位焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/R t来计算热量来计算热量.纯电阻电路：纯电阻电路：W总总=Q放放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt非纯电阻电路：非纯电阻电路：W总总Q (W总总UIt=W外外Q)留意：留意：知识拓展：两类用电器知识拓展：两类用电器1纯电阻用电器：电流经过导体时将电能全纯电阻用电器：电流经过导体时将电能全部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用来加热的用电器来加热的用电器.2非纯电阻用电器：电流经过导体时只需部非纯电阻用电器：电流经过导体时只需部分电能转化为热能的用电器，如电风扇、电视机等分电能转化为热能的用电器，如电风扇、电视机等用电器在任务时，除部分电能转化为热能外，大部用电器在任务时，除部分电能转化为热能外，大部分电能会转化成其他方式的能分电能会转化成其他方式的能.知识点3U2R1当电流经过导体时，假设电能全部转化为内能，而当电流经过导体时，假设电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他方式的能量，那么电流产生的热量没有同时转化成其他方式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于耗费的电能就等于耗费的电能W，即，即Q=W =UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2当电扇任务时，耗费的电能主当电扇任务时，耗费的电能主要转化为电机的机械能：要转化为电机的机械能：W Q热热电能电能 内能内能+机械能机械能【例【例1】冬天，王刚同窗运用电热毯时发现电热毯有高】冬天，王刚同窗运用电热毯时发现电热毯有高温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙电热丝相当于电热毯内部发热电阻。图乙电热丝相当于电热毯内部发热电阻。1 1图甲中有定值电阻图甲中有定值电阻R1R1置于电热毯外置于电热毯外部，电热丝部，电热丝R2R2，请阐明要使电热毯处于，请阐明要使电热毯处于低温挡，开关低温挡，开关S1S1、S2S2应处于什么形状？并应处于什么形状？并写出低温挡时电热毯发热电功率的表达式写出低温挡时电热毯发热电功率的表达式.分析：所谓分析：所谓“挡位问题，通常是在电压不变的情况下，挡位问题，通常是在电压不变的情况下，经过改动电路电阻，从而改动用电器的电功率，所以常用经过改动电路电阻，从而改动用电器的电功率，所以常用公式公式P=U2/R来断定，来断定，R越大，越大，P越小，是低挡位；越小，是低挡位；R越小，越小，P越大，是高挡位越大，是高挡位.解：解：1 1S1S1闭合，闭合，S2S2断开；低温挡时电热毯的发热功率：断开；低温挡时电热毯的发热功率：2222212U RPI R.RR（）2 2图乙中有两根电热丝图乙中有两根电热丝R2R2、R3R3，请阐明要，请阐明要使电热毯处于高温挡，开关使电热毯处于高温挡，开关S1S1、S2S2应处于什么应处于什么形状？并写出高温挡时电热毯发热电功率的表形状？并写出高温挡时电热毯发热电功率的表达式达式.2 2S1S1、S2S2均闭合；均闭合；高温挡时电热毯的发热电功率：高温挡时电热毯的发热电功率：22323URRPR R （）3 3请指出他以为其中较好的电路，并阐明理由请指出他以为其中较好的电路，并阐明理由.较好的电路是乙，由于在甲电路中，较好的电路是乙，由于在甲电路中，R1置于电热毯外部，置于电热毯外部，低温挡时低温挡时R1要发热，浪费电能要发热，浪费电能.想想议议想想议议额定电压一样的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常额定电压一样的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常任务时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电任务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，这是怎样回事是怎样回事?答：前者说电阻越小，正常任务时单位时间内产生的答：前者说电阻越小，正常任务时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压一样；而后者说，电阻越大，热量越多，前提条件是电压一样；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流一样，两者单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流一样，两者并不矛盾。所以我们在运用公式时应该特别留意条件。并不矛盾。所以我们在运用公式时应该特别留意条件。1、某电动机上标有、某电动机上标有“220V，2A它的线圈电阻为它的线圈电阻为5，当，当它正常任务一分钟后，耗费的电能为多少？线圈中产生的它正常任务一分钟后，耗费的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，那么得到多少的机热量为多少？如没有其他能量的损失，那么得到多少的机械能？械能？解：耗费的电能为解：耗费的电能为:W:W总总=UIt=220V=UIt=220V2A2A60S=26400J60S=26400J线圈中产生的热量为：线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2Q=I2Rt=(2A)25 560S=120J 60S=120J 得到的机械能为：得到的机械能为：W W机机=W=W总总Q=26400JQ=26400J120J=25200J120J=25200JQ=I2Rt =(0.6 A)260 W300 s =6 480 J 2、一根、一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端，在的电源两端，在 5 min内内共产生多少热量共产生多少热量?答答:在在 5 min 内共产生内共产生 6480 J 热量。热量。解解:I=0.6 AUR36 V60 本节课我们学习了电热产生的缘由，影响电热产生多本节课我们学习了电热产生的缘由，影响电热产生多少的要素，焦耳定律，以及纯电阻电路中电热的计算等知少的要素，焦耳定律，以及纯电阻电路中电热的计算等知识识.实验设计时我们一定要有控制变量的思想，在阐明一个实验设计时我们一定要有控制变量的思想，在阐明一个物理量与另一个物理量之间关系时，一定要强调其条件，物理量与另一个物理量之间关系时，一定要强调其条件，是在什么量不变的情况下才有这样的关系，使本人的表达是在什么量不变的情况下才有这样的关系，使本人的表达更加严密。更加严密。1.从课后习题中选取；2.完成练习册本课时的习题。1.这是一节实验运用课，其中的实际需求实验验证，得出的实际又要这是一节实验运用课，其中的实际需求实验验证，得出的实际又要在生活中加以印证，所以该课的内容多，需求教师及时转换的角色也多在生活中加以印证，所以该课的内容多，需求教师及时转换的角色也多.1实验的猜测既要留意发掘学生的不同观念，又要留意将这些观实验的猜测既要留意发掘学生的不同观念，又要留意将这些观念引导到我们所要探求的要素上念引导到我们所要探求的要素上.2对实验的设计要放开让学生本人做，实际发现学生的思绪有局对实验的设计要放开让学生本人做，实际发现学生的思绪有局限于课本上那个实验的倾向，所以要设计一个良好的实验情景，留意让限于课本上那个实验的倾向，所以要设计一个良好的实验情景，留意让学生的思想散开，发扬其自动性学生的思想散开，发扬其自动性.3实验中物理思想方法实验中物理思想方法控制变量法、转换法，要很好地引导控制变量法、转换法，要很好地引导学生去运用，加以培育学生去运用，加以培育.4电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触，有一定的电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触，有一定的难度，教师只作交待，留在高中再进一步探求验证难度，教师只作交待，留在高中再进一步探求验证.2.对于纯电阻电路的了解，先从电炉和电风扇任务时能的转化入手，对于纯电阻电路的了解，先从电炉和电风扇任务时能的转化入手，再讲述概念，不空洞，学生易接受再讲述概念，不空洞，学生易接受.见教材见教材P102 P102 动手动脑学物理动手动脑学物理1.某导体的电阻是某导体的电阻是2，经过，经过2A的电流时，的电流时，1min产生多产生多少焦耳的热量？少焦耳的热量？解解:Q=I2Rt=(2A)2:Q=I2Rt=(2A)22260s=480J.60s=480J.2.一只额定功率是一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下运用，的电饭锅，在额定电压下运用，每分钟产生多少热量？每分钟产生多少热量？解解:Q=W=Pt=450W:Q=W=Pt=450W1 160s=2.760s=2.7104J.104J.3.一只电烙铁的额定电压是一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下任务时，在额定电压下任务时的电阻是的电阻是1210，它的额定功率有多大？在额定电压下，它的额定功率有多大？在额定电压下通电通电10min产生多少热量？产生多少热量？解解:额定功率额定功率 22220V40W1210UPR 产生的热量产生的热量Q=W=Pt=40WQ=W=Pt=40W101060s=2.460s=2.4104J104J