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九年级物理全册第十八章第4节焦耳定律教案新版新人教版20200303125.doc
九年级物理全册 第十八章 第4节焦耳定律课件+教案+练习+素材（打包5套）（新版）新人教版
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- 内容简介：
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- 1 -焦耳定律一课一练焦耳定律一课一练 基础闯关基础闯关训练点电流的热效应1.下列用电器利用了电流的热效应来工作的是()a.电风扇 b.电铃c.洗衣机d.电热毯【解析】选 d。本题考查电流的热效应。电风扇利用电动机带动工作,把电能转化为机械能;电铃中有电磁铁,利用了电流的磁效应来工作;洗衣机利用电动机带动工作,把电能转化为机械能,电风扇、电铃和洗衣机都没有利用电流的热效应,故 a、b、c 错误;电热毯是为了取暖,是利用电流的热效应来工作的,故 d 正确。2.(2017深圳模拟)将一台“220v100w”的电风扇、一个“220v100w”的充电器、一把“220v100w”的电烙铁分别接到 220v 的电源上,在相同的时间内,电流通过它们产生的热量最多的是()a.电烙铁b.充电器c.电风扇d.一样多【解析】选 a。三个用电器虽然功率一样,但是电风扇主要把电能转化为机械能,发热量较小,充电器将电能转化为化学能在电池里储存起来,发热量很小,只有电烙铁是利用电热,电能全部变成内能。故选 a。训练点探究电流产生的热量与哪些因素有关3.(2017昆明质检)在探究电流产生的热量与什么因素有关时,小李设计了如图所示的实验装置。甲、乙两个透明容器中密封着等量的空气,里面各放有一根 5 的电阻丝,其中乙容器将一个 5 的电阻丝与容器内 5 电阻丝并联,两个 u 形管中装有等量的水。把这个装置接入电源,利用这套装置可用来探究电流产生的热量()a.与电压的关系b.与电阻的关系c.与电流的关系d.与电能的关系【解析】选 c。两个相同的电阻串联在电路中,通电时间和电阻相同,当给其中一个并联一个电阻时,电阻- 2 -的电流改变,探究电流产生的热量跟电流的关系。通过实验可以得出结论:通过导体的电流越大,产生的热量越多。故选 c。4.如图为“探究电流通过导体产生热量与哪些因素有关”的实验装置。将阻值分别为 5 和 10 的电热丝 r1和 r2,按如图方式接入电压为 3v 的电路中,则电流通过_(选填“r1”或“r2”)电热丝产生的热量多;通电 10min,r2产生的热量是_j。【解析】(1)电路的连接方式:由图可知 r1与 r2串联。通过电阻的电流 i 与电阻的通电时间 t 相等。(2)电热与电阻的关系:r1r导线,所以产生的热量:q电炉丝q导线,即相同时间内导线产生的热量小于电炉丝产生的热量,而与散热快慢、隔热效果无关,故 c 正确,b、d 错。故选 c。7.将两根电阻丝 r1、r2分别插入甲、乙两烧瓶等量煤油中,串联接入电路,r1r2=23,通电一段时间后,r1、r2产生的热量之比为()a.32b.23c.49d.94【解析】选 b。本题考查焦耳定律的应用。电阻丝 r1、r2串联,电流相等,通电时间相等,由焦耳定律q=i2rt 得,q1q2=i2r1ti2r2t= r1r2=23。故选 b。8.(2016淄博中考)电热器是利用电流的_来工作的。某发热元件的阻值为 420,通过的电流为- 4 -1a,通电 10min 产生的热量是_j。【解析】电热器是利用电流的热效应工作的。元件通电 10min 产生的热量 q=i2rt=(1a)24201060s=2.52105j。答案:热效应2.52105训练点电热的防止和利用9.下列情况中不属于防止电热危害的是()a.电视机的后盖有许多孔b.电脑机箱内有小风扇c.电动机外壳有许多散热片d.家电长时间停用,隔一段时间应通电一次,目的是利用电热来驱潮【解析】选 d。本题主要考查对电热的应用及预防措施的了解。电视机的机壳上有许多小孔是为把各电器元件产生的热量及时散失掉;计算机机箱内有风扇,这是为了散失热量;电流通过电机产生的热量是有害的,有许多散热片可以用来散热,a、b、c 不符合题意。家电长时间停用,隔一段时间应通电一次防止家电受潮,d符合题意。故选 d。10.关于电热的利用,下列说法中正确的是()a.电热对我们来说总是有利的b.电热对我们来说总是不利的c.电饭锅是利用电流的热效应的原理制成的d.电视机工作过程中没有产生电热【解析】选 c。本题考查电热的利用。电热对我们来说既有利又有弊,要看具体情况。电饭锅是利用电流的热效应工作的,这里的电热对我们来说是有利的;电视机主要把电能转化为光能,但也会产生一些热量,这里的电热对我们来说是不利的,所以电视机上设计有散热孔。故选 c。 - 5 -1第第 4 4 节节焦焦 耳耳 定定 律律【教学目标】1.知道电流的热效应。2.知道焦耳定律。3.知道电热的利用和防止。【教学重难点】1.重点:通过实验探究电流通过导体产生的热与哪些因素有关。2.难点:焦耳定律的理解和应用。【课前准备】教师:多媒体课件、学生电源、导线、开关、u 形管、橡胶导管、电阻丝(5 两根、10 一根)、红墨水、带接线柱的密闭玻璃容器。学生:电源、小灯泡、电阻丝、开关、导线、滑动变阻器。【教学过程】【情境引入】有一天,孙明放学回家后接到妈妈的电话,妈妈嘱咐他好好写作业,不要看电视。等妈妈下班回家时看到孙明在写作业,电视机也没打开,很高兴。可妈妈用手摸一下电视机的后盖就发现,孙明没有按照妈妈说的做,看过电视。你知道孙明的妈妈是根据什么道理判定的吗?学生讨论交流回答。多媒体展示几组用电器图片:通过这些用电器电能的转化,引导学生总结出电流的热效应,引出课题。【互动新授】(一)电流的热效应1.定义:利用多媒体课件图片,分析其能量转化,得出电流的热效应。电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫作电流的热效应。2.影响电流产生热量多少的因素:探究问题:电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和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?换句话说,电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?学生讨论猜想:(1)跟导体的电阻有关。(2)跟导体的材料有关。(3)跟导体两端的电压有关。(4)跟电功率有关2教师对学生的猜想进行归纳说明,物理学家通过大量的实验发现:电流通过任何导体产生的热的多少跟通电时间、电流大小、电阻大小有关。(1)教师演示实验,提出问题:两电阻的阻值不同,串联在一起,我们探究的是电流通过导体产生的热跟哪个因素的关系?两个透明容器中装着等量的空气,u 形管中液面高度的变化反映了什么?在此实验中我们控制了什么量不变?学生讨论交流:电阻丝的阻值不同;u 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化;实验中控制了电流、通电时间、密封容器中的空气质量不变。教师对于学生的回答给予鼓励和肯定,同时引导学生总结:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。(2)教师改装实验,演示:提出问题学生思考:左右两个容器中的电阻相同,通过的电流相同吗?若不同,则通过哪个电阻的电流大?在这种情况下,我们控制什么量不变?我们探究的是电流通过导体产生的热跟哪个因素的关系?教师操作实验,学生注意观察,讨论交流回答:它们通过的电流不同,左边通过的电流大。左右密封容器中的电阻相同,通电时间相同,密闭容器中的空气质量相同。探究的是电流通过导体产生的热跟电流的关系。教师引导,学生讨论实验的结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。(3)由此教师追问:若电阻相同、通过的电流相同,通电时间不同,那么 u 形管中液面的高度会怎样变化?学生根据刚才的实验和生活经验得出:若电阻相同、通过的电流相同,通电时间越长,电阻产生的热量越多。(二)焦耳定律:教师总结以上结论,得出焦耳定律。31.焦耳定律:英国物理学家焦耳做了大量的实验,最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻、通电时间的关系。焦耳定律: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。公式:q=i2rt。2. 焦耳定律公式的推导:教师让学生回顾电功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程。如果电能全部转化为内能,而没有同时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, q=w=uit,根据欧姆定律u=ir,就得到 q=i2rt。3.焦耳定律的应用:教师:现在我们知道了焦耳定律,那么电炉工作时,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?学生思考回答:电炉丝和导线串联,通过的电流和通电时间相同,但电炉丝的电阻要比导线的电阻大得多,所以产生的热量不同。多媒体展示课本例题,学生自主完成,提示学生计算单位的统一。(三)电热的利用和防止教师提出问题:我们知道了电流通过导体时会有热效应,生活中,哪里用到电热了?学生:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器、电褥子电热的利用在生活中很常见,那么有时我们不需要电热,又有哪些是需要防止电热的?学生举例,教师多媒体展示:这些都是人们不希望的,引导学生找到解决这类问题的方法,由此说明事物的两面性。【课堂小结】老师:今天你学到了什么,有什么成功
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