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人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)《焦耳定律》分層作業(yè)
基礎(chǔ)部分
如圖，生活中許多用電器接通電源后，都伴有 現(xiàn)象產(chǎn)生。電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的 。
如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，兩個(gè)透明的容器中密封了 相等的空氣，容器中的兩個(gè)電阻絲串聯(lián)起來接入電源，此時(shí)，流過兩個(gè)電阻絲的 相等；通電一段時(shí)間后，根據(jù)圖中U型管液面的高度差的不同，可知當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)， 越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。其中U型管液面的高度差反映了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少，這種研究問題的方法是 。
如圖所示的實(shí)驗(yàn)是探究 的大小與電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量的多少的關(guān)系；根據(jù)圖中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可得出結(jié)論，在 和 都相同時(shí)，電流越 ，電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量就越多。
電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的 成正比，跟導(dǎo)體的 成正比，跟 成正比。這就是焦耳定律的內(nèi)容。其表達(dá)式為 。
如圖所示，電爐在通電時(shí)，由于電爐絲與導(dǎo)線的連接方式是 ，所以通過二者的 是相等的。但是由于導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn) 電爐絲的電阻，根據(jù) 定律，通電時(shí)間與電流都相等時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越 ，因此電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不發(fā)熱。
生活中和許多產(chǎn)業(yè)中都要用到電熱。家里的電熱水器、電飯鍋、電熨斗，養(yǎng)雞場(chǎng)的電熱孵化器，都是利用 的例子；電視機(jī)的后蓋有很多孔，電腦上的微型風(fēng)扇等都是為了及時(shí) 。過多的 如果不能及時(shí)散失,會(huì)產(chǎn)生許多安全隱患。
如圖所示的自制便攜式封口機(jī)，使用電壓為3V的電源，接通電路發(fā)熱電阻溫度升高，利用電流的 實(shí)現(xiàn)高溫封口。阻值為1Ω的發(fā)熱電阻10s內(nèi)產(chǎn)生 J的熱量。封口時(shí)總是把塑料袋燙壞，應(yīng)將發(fā)熱電阻換成阻值更 (填“大”或“小”)的。
電阻絲電阻為120Ω，接在220V的電路中，要產(chǎn)生3.63×105J的熱量，需通電 min。
鞏固提升
有一只電烙鐵，如圖，如果在同一個(gè)家庭電路里，要使它在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量少些，下面幾種改裝方法可行的是( )
A.把電阻絲剪去一小段 B.更換一根較粗的電阻絲
C.與電阻絲串聯(lián)一個(gè)電阻 D.與電阻絲并聯(lián)一個(gè)電阻
將標(biāo)有“220V100W”字樣的電視機(jī)、電風(fēng)扇、電熱水袋都接入家庭電路中，正常工作相同時(shí)間，則( )
A.電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多 B.電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多
C.電熱水袋產(chǎn)生的熱量最多 D.三者產(chǎn)生的熱量一樣多
取口香糖錫紙，剪成如圖1所示形狀，其中AB和CD段等長。戴好防護(hù)手套，將錫紙條(帶錫的一面)兩端連接電池正、負(fù)極，如圖2所示，發(fā)現(xiàn)錫紙條很快開始冒煙、著火。下列分析正確的是( )
A.通過AB和CD段的電流不相等 B.正常情況下，AB段會(huì)先著火
C.AB和CD段的電壓相等 D.AB和CD段的電阻相等
兩個(gè)定值電阻R1、R2并聯(lián)在電路中，如圖甲所示，它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示，閉合開關(guān)S，則在相同的時(shí)間內(nèi)，R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為（ ）
A.2:1 B.1:2 C.4:1 D.1:4
（計(jì)算題）一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時(shí)的電阻是1210Ω。求：
(1)電烙鐵的額定功率；
(2)電烙鐵在額定電壓下通電10分鐘產(chǎn)生的熱量。
（作圖題）在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)器材如圖所示。請(qǐng)：
①選擇合適的電阻，并標(biāo)在虛線方框內(nèi)；(供選擇電阻：R1=5Ω、R2=10Ω、R3=10Ω)
②用筆畫線代普導(dǎo)線補(bǔ)充完整電路的連接。
（實(shí)驗(yàn)探究）實(shí)驗(yàn)桌上有兩個(gè)完全相同的燒瓶，燒瓶內(nèi)裝有質(zhì)量相等、初溫相同的煤油、完全相同的溫度計(jì)A和B，燒瓶內(nèi)還分別裝有阻值不同且不變的電阻絲R1和R2(R1>R2)。小力將它們與滑動(dòng)變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)、以及導(dǎo)線連接組成如圖所示的電路，探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”。
(1)此實(shí)驗(yàn)通過 反映電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少；
(2)閉合開關(guān)S，通電一段時(shí)間后，觀察到溫度計(jì)A的示數(shù)比溫度計(jì)B的示數(shù) (選填“大”或“小”)，說明電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 有關(guān)。
難點(diǎn)突破
如圖甲是小燈泡L和電阻R的I-U圖象。將小燈泡L和電阻R接入圖乙所示的電路中，只閉合S1時(shí)，電流表的示數(shù)為0.5A。電源兩端電壓保持不變,下列說法中正確的是( )
A.只閉合S1時(shí)，小燈泡工的電阻為2Ω
B.只閉合S1時(shí)，小燈泡L的功率為8W
C.再閉合S2后，電路總功率的增加量為2.8W
D.再閉合S2后，1min內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量為48J
參考答案
熱、熱效應(yīng)
質(zhì)量、電流、電阻、轉(zhuǎn)換法
電流、通電時(shí)間、電阻、大
二次方、電阻、通電時(shí)間、Q=I2Rt
串聯(lián)、電流、小于、焦耳、多
電熱、散熱、電熱
熱效應(yīng)、90、大
15
C
C
B
A
（1）40W（2）2.4×104J
如圖所示：
（1）溫度計(jì)示數(shù)升高的多少 （2）大、電阻
D
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人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)《焦耳定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
課題 18.4 焦耳定律 單元 第十八章 學(xué)科 物理 年級(jí) 九年級(jí)
教材分析 一、章節(jié)地位與意義焦耳定律是九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)的核心內(nèi)容，也是整個(gè)初中物理學(xué)習(xí)的重要一環(huán)。它不僅是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化的具體體現(xiàn)，而且是對(duì)電能、電功率應(yīng)用的總結(jié)，更是從電熱角度認(rèn)識(shí)安全用電的理論基礎(chǔ)。因此，這一章節(jié)在物理學(xué)習(xí)中起著承上啟下的關(guān)鍵作用。二、內(nèi)容概述本節(jié)教材主要包括“電流的熱效應(yīng)、焦耳定律和電熱的利用與防止”三部分內(nèi)容。首先，通過引入電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱效應(yīng)，幫助學(xué)生理解電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。接著，詳細(xì)闡述焦耳定律的公式和含義，使學(xué)生掌握計(jì)算電熱的方法和原理。最后，通過討論電熱的利用與防止，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)電熱在日常生活中的應(yīng)用以及可能帶來的安全隱患。三、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)在于理解焦耳定律的公式和含義，以及掌握計(jì)算電熱的方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論推導(dǎo)相結(jié)合的方式，使學(xué)生深入理解焦耳定律的本質(zhì)和應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)在于如何引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并分析得出電流熱效應(yīng)的影響因素。這需要教師在教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力，通過引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而得出正確的結(jié)論。四、教學(xué)方法與手段針對(duì)本節(jié)教材的特點(diǎn)和學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，教師可以采用觀察法、討論法、講練法等多種教學(xué)方法相結(jié)合的方式進(jìn)行授課。通過實(shí)驗(yàn)演示和小組討論等形式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，提高他們的參與度和學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，教師還可以利用多媒體教學(xué)資源，如課件、視頻等輔助教學(xué)手段，使抽象的理論知識(shí)更加直觀生動(dòng)，便于學(xué)生理解和掌握。五、教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋在教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)和反饋。通過課堂練習(xí)、課后作業(yè)等形式，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)焦耳定律的掌握情況，并針對(duì)存在的問題進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助。此外，教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)，培養(yǎng)他們的自主學(xué)習(xí)能力和合作精神，促進(jìn)他們的全面發(fā)展。
2022新課標(biāo)要求 首先，新課標(biāo)要求學(xué)生理解和掌握焦耳定律的基本概念和內(nèi)容。這包括理解電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，以及這種熱量與電流強(qiáng)度、電阻和通電時(shí)間之間的定量關(guān)系。學(xué)生應(yīng)該能夠利用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，解釋一些生活中與焦耳定律相關(guān)的現(xiàn)象。其次，新課標(biāo)注重科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。在《焦耳定律》這一節(jié)中，學(xué)生應(yīng)該通過實(shí)驗(yàn)來探究影響電流熱效應(yīng)的因素，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，掌握控制變量的物理方法。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠更加深入地理解焦耳定律的實(shí)質(zhì)和應(yīng)用。此外，新課標(biāo)還強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系。在《焦耳定律》的教學(xué)中，教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活中利用電熱的實(shí)例，了解電熱的危害和防止方法。這有助于學(xué)生形成“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的學(xué)習(xí)理念，提高他們將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。最后，新課標(biāo)還注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。在《焦耳定律》的教學(xué)中，教師可以設(shè)計(jì)一些具有挑戰(zhàn)性的問題或?qū)嶒?yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行思考和探索，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和解決問題的能力。
學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng) 一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 知識(shí)與技能： ①理解焦耳定律的基本概念、定義及物理意義。 ②熟練掌握焦耳定律的公式，并能夠運(yùn)用其進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。 ③了解電流熱效應(yīng)的現(xiàn)象及其與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系。 ④能夠通過探究影響電流熱效應(yīng)的因素，深入理解焦耳定律的內(nèi)容。2. 過程與方法： ①通過實(shí)驗(yàn)探究的方法，學(xué)習(xí)焦耳定律的相關(guān)內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力和觀察能力。 ②學(xué)習(xí)并運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。 ③通過對(duì)不同公式的推導(dǎo)變形，鍛煉推導(dǎo)能力和理論分析能力。3. 情感態(tài)度與價(jià)值觀： ①體會(huì)物理學(xué)的樂趣，激發(fā)對(duì)科學(xué)探索的熱情。 ②培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神。 ③樹立學(xué)好科學(xué)文化知識(shí)為社會(huì)服務(wù)的觀念，了解電熱的危害和防止方法。二、核心素養(yǎng)1. 物理觀念：形成對(duì)焦耳定律、電流熱效應(yīng)等物理概念的深刻理解，并能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于實(shí)際生活中，解釋相關(guān)現(xiàn)象。2.科學(xué)思維：通過實(shí)驗(yàn)探究和理論分析，培養(yǎng)邏輯思維、推理能力和批判性思維，提高問題解決能力。3. 科學(xué)探究：掌握科學(xué)探究的基本方法，包括實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)收集和分析等，能夠獨(dú)立或合作開展科學(xué)探究活動(dòng)。4. 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)、創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，關(guān)注科技發(fā)展對(duì)社會(huì)的影響，并承擔(dān)起相應(yīng)的社會(huì)責(zé)任。
學(xué)情分析 一、學(xué)生背景與認(rèn)知特點(diǎn)九年級(jí)的學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)于電學(xué)的基本概念和原理有了初步的認(rèn)識(shí)。然而，對(duì)于焦耳定律這一深入電學(xué)領(lǐng)域的概念，學(xué)生們往往感到陌生和抽象。因此，在教學(xué)過程中，需要注重理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和具體的案例，幫助學(xué)生理解并掌握焦耳定律。此外，九年級(jí)學(xué)生的邏輯思維能力和抽象思維能力正在逐步發(fā)展，但尚未完全成熟。因此，在教授焦耳定律時(shí)，需要采用循序漸進(jìn)的方式，從簡(jiǎn)單的現(xiàn)象入手，逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探究其背后的原理和規(guī)律。二、學(xué)生對(duì)焦耳定律的初步認(rèn)識(shí)在學(xué)習(xí)焦耳定律之前，學(xué)生可能已經(jīng)接觸過電流的熱效應(yīng)這一概念，對(duì)電能轉(zhuǎn)化為熱能的現(xiàn)象有一定的了解。然而，對(duì)于焦耳定律的具體內(nèi)容、適用范圍以及應(yīng)用方法等方面，學(xué)生往往缺乏深入的認(rèn)識(shí)。因此，教師需要在教學(xué)過程中，幫助學(xué)生建立起對(duì)焦耳定律的全面認(rèn)識(shí)，理解其內(nèi)涵和外延。三、學(xué)生可能存在的困難和問題1. 理論知識(shí)的抽象性：焦耳定律涉及電流、電阻、時(shí)間和熱量等多個(gè)物理量之間的關(guān)系，這些關(guān)系往往以數(shù)學(xué)公式的形式呈現(xiàn)，對(duì)于部分學(xué)生來說可能較為抽象和難以理解。2. 實(shí)驗(yàn)操作的復(fù)雜性：在進(jìn)行焦耳定律的實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，需要學(xué)生具備一定的實(shí)驗(yàn)操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。然而，由于實(shí)驗(yàn)條件的限制或?qū)W生操作技能的不足，可能會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差或無法得出正確的結(jié)論。3. 實(shí)際應(yīng)用的綜合性：焦耳定律在實(shí)際生活中有著廣泛的應(yīng)用，如電熱器的設(shè)計(jì)、電路的安全防護(hù)等。然而，對(duì)于如何將這些理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題中，學(xué)生可能感到困惑和無從下手。四、教學(xué)建議與策略1. 加強(qiáng)理論知識(shí)的講解與梳理：通過生動(dòng)的比喻和形象的演示，幫助學(xué)生理解焦耳定律的基本概念和原理；同時(shí)，對(duì)公式進(jìn)行詳細(xì)的推導(dǎo)和解釋，使學(xué)生能夠掌握其適用范圍和限制條件。2. 注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)與實(shí)施：設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單易行的實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生在親自動(dòng)手操作的過程中感受焦耳定律的實(shí)際應(yīng)用；同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠得出正確的結(jié)論并理解其背后的物理意義。3. 聯(lián)系實(shí)際生活進(jìn)行案例教學(xué)：通過引入實(shí)際生活中的案例和問題，讓學(xué)生感受到焦耳定律的實(shí)用性和重要性；同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生分析問題、提出解決方案并進(jìn)行討論交流，以提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力和問題解決能力。
重點(diǎn) 焦耳定律的理解、焦耳定律的應(yīng)用、電熱的計(jì)算。
難點(diǎn) 教學(xué)難點(diǎn)：電熱大小的影響因素、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析、焦耳定律公式的物理意義
材料準(zhǔn)備 干電池（5號(hào)）、干電池（1號(hào)）、錫箔紙，廢舊鑰匙、熱熔膠、細(xì)銅絲、焦耳定律演示器、泡沫、多媒體課件等。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 設(shè)計(jì)意圖
導(dǎo)入新課 教師：同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)一個(gè)非常重要的定律，焦耳定律。首先，我們來觀察兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。演示1：電熱切割機(jī)用熱熔膠將兩個(gè)廢舊鑰匙粘在5號(hào)電池的兩極上，在將一段細(xì)銅絲接在兩把鑰匙的末端，用它來切割塑料泡沫。教師：大家看清楚了嗎？這樣做成的簡(jiǎn)易電熱切割機(jī)切開泡沫，不但可以切自己想要的形狀，還能保證切出來的邊緣又整齊、又光滑。演示2：戶外取火教師：如果你現(xiàn)在身處戶外，想要生火做飯，但是你翻遍了隨身物品，卻沒有引火之物。不要急，你可以按照下面的方法生火。將口香糖的錫箔紙剪成中間窄兩端寬的條狀，然后用有錫箔的那一面連接電池的正負(fù)極，過一會(huì)，紙燃燒起來。教師：看了前面的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，你會(huì)有什么想法？教師：非常正確，生活中的很多現(xiàn)象都證明了電流在流經(jīng)導(dǎo)體時(shí)會(huì)將電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，產(chǎn)生熱量。這就是電流的熱效應(yīng)。接下來，我們就將正式進(jìn)入《焦耳定律》的學(xué)習(xí)，一起去探索電流產(chǎn)生熱量的奧秘吧！ 觀察實(shí)驗(yàn)。回答：電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量。 演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。引起學(xué)生好奇、引發(fā)學(xué)習(xí)興趣。確定學(xué)習(xí)目標(biāo)。
講授新課 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)請(qǐng)大家閱讀教材99頁內(nèi)容，結(jié)合剛才看到的演示實(shí)驗(yàn)，回答：什么是電流的熱效應(yīng)？利用電流熱效應(yīng)工作的用電器提問：結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，你知道有哪些用電器是利用電流的熱效應(yīng)工作的嗎？探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)提出問題PPT演示：電爐絲和導(dǎo)線教師：請(qǐng)大家觀察屏幕，在生活中我們經(jīng)常用到電熱器，比如電爐。請(qǐng)大家思考下面的問題。提問：電爐絲和導(dǎo)線是串聯(lián)的還是并聯(lián)的？提問：那么根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)，電爐絲中的電流與導(dǎo)線中的電流的大小是什么關(guān)系？提問：既然電流相等，那么為什么接通電源后，電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？教師：很好，接下來我們要繼續(xù)演示實(shí)驗(yàn)探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與什么有關(guān)”，猜想與假設(shè)教師：首先，我們先進(jìn)行猜想和假設(shè)，我們都知道，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的過程，電流做了功，把電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，而電流做功的多少與電流的大小有直接關(guān)系，所以你的猜想是什么？教師：很好，電流做功的多少除了和電流的大小有關(guān)，和通電的時(shí)間也有關(guān)系，所以，你的猜想是？教師：在電壓一定的情況下，什么會(huì)影響電流的大小？對(duì)產(chǎn)生熱量有影響呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教師：我們通過剛才的分析，認(rèn)為電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少跟電流的大小、電阻的大小和通電時(shí)間都有關(guān)系，也就是說，影響因素不止一個(gè)，那在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中我們要用到什么方法？教師：很好，但在實(shí)驗(yàn)中我們還會(huì)遇到一個(gè)問題，那就是我們無法測(cè)量產(chǎn)生熱量的多少。在這種情況下，通常我們會(huì)使用什么方法來解決呢？展示實(shí)驗(yàn)裝置：教師：大家請(qǐng)看，這套裝置就是本次實(shí)驗(yàn)用到的器材了。兩個(gè)相同透明的容器各與一個(gè)U型管線連接，用水將U型管封住，在容器里形成密閉的空間。容器中裝有電阻絲，當(dāng)通電一段時(shí)間后，電阻絲發(fā)熱，會(huì)使容器中的空氣吸收熱量而膨脹，這時(shí)U型管中兩個(gè)液面會(huì)有什么變化呢？教師：很好，那么這兩邊高度差的不同說明了什么問題？教師：這是什么方法？教師：具體說，是用什么來表示什么？教師：非常好，接下來我們?cè)賮矸治鋈绾慰刂谱兞俊Ｈ绻骄慨a(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系，要控制什么量相同？什么不同？教師：只要我把兩個(gè)電阻同時(shí)接進(jìn)電路中，就可以控制時(shí)間相同；若要控制電流相等，兩個(gè)阻值不同的電阻應(yīng)該串聯(lián)還是并聯(lián)？教師：很好，如果要探究產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系，我們應(yīng)該怎么辦？教師：大家思考，如果把兩個(gè)阻值相同的電阻絲直接并聯(lián)在電源兩端，各自形成一個(gè)支路來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可不可以，為什么？演示實(shí)驗(yàn)教師：分析完畢，下面我要進(jìn)行演示，請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)過程中U型管液面的變化，比較液面高度差的大小，分析得出結(jié)論。依次演示實(shí)驗(yàn)。得出結(jié)論提問：通過觀察第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，能得出什么結(jié)論？提問：通過觀察第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，能得出什么結(jié)論？教師：在實(shí)驗(yàn)過程中，觀察任意一個(gè)容器的U型管液面高度差的變化，會(huì)發(fā)現(xiàn)隨通電時(shí)間增加，液面的高度差也不短增加，這說明什么問題？焦耳定律介紹焦耳教師：剛才，我們通過演示實(shí)驗(yàn)探究了電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間之間的關(guān)系；但這只是定性地了解。第一個(gè)通過實(shí)驗(yàn)定量測(cè)出電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間之間的關(guān)系并正確給出了數(shù)學(xué)表達(dá)式的人是英國的物理學(xué)家焦耳。PPT展示焦耳的圖片。講解焦耳生平及主要成就。焦耳定律的內(nèi)容、計(jì)算公式教師：請(qǐng)大家閱讀教材100頁的內(nèi)容，回答以下問題：提問：焦耳定律的內(nèi)容是什么？提問：焦耳定律用公式如何表達(dá)？焦耳定律的公式推導(dǎo)式及適用條件教師：大家還記得電功的公式嗎？教師：如果電流所做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個(gè)電路就是純電阻電路，那么在串電阻電路中Q=W，所以Q=UIt；再結(jié)電功率的公式和歐姆定律，你能得到什么推導(dǎo)公式？教師：很好，那么這兩個(gè)推導(dǎo)式的使用條件是什么？例題講解接下來，請(qǐng)大家完成PPT上的例題。PPT演示教材101頁例題，要求同學(xué)完成。請(qǐng)兩名同學(xué)到黑板上板演例題的解題過程。請(qǐng)同學(xué)對(duì)板演內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師點(diǎn)評(píng)，再次強(qiáng)調(diào)計(jì)算題的書寫格式和過程。電熱的利用和防止電熱器教師：請(qǐng)大家閱讀教材101頁內(nèi)容，舉例說明生活中利用電熱的例子有哪些？電熱的防止教師：請(qǐng)大家閱讀教材101頁內(nèi)容，舉例說明生活中利用電熱的例子有哪些？ 閱讀教材。回答：電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。思考并回答。（答案略）觀察并思考。回答：串聯(lián)。回答：電流相等。回答：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少可能不只與電流的大小有關(guān)。回答：和電流的大小有關(guān)。回答：和通電時(shí)間有關(guān)。回答：電阻。回答：控制變量法。回答：轉(zhuǎn)換法。觀察實(shí)驗(yàn)裝置。回答：會(huì)出現(xiàn)高度差。回答：說明空氣吸收的熱量不同，也就是電阻絲產(chǎn)生的熱量不同。回答：轉(zhuǎn)換法。回答：用U型管液面高度差的大小表示電阻絲產(chǎn)生熱量的多少。回答：控制通電時(shí)間和電流相等。電阻不同。回答：應(yīng)該串聯(lián)。回答：組成一個(gè)電路，讓兩個(gè)阻值相同的電阻分別處在并聯(lián)電路的干路和其中的一個(gè)支路中。不可以，因?yàn)槟菢觾蓚€(gè)支路的電流一定是相等的。就無法研究產(chǎn)生的熱量和電流的關(guān)系了。觀察實(shí)驗(yàn)。分析問題。回答：在通電時(shí)間和電流相同時(shí)，電阻越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。回答：在通電時(shí)間和電阻相同時(shí)，電流越大，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。回答：在電流和電阻都相同時(shí)，通電時(shí)間越長，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。聆聽講解。閱讀教材。回答：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比、跟導(dǎo)體的電阻成正比、跟通電時(shí)間成正比。回答：Q=I2Rt回答：W=UIt回答：Q=Pt；回答：適用于純電阻電路。完成例題。閱讀教材并回答問題。 培養(yǎng)閱讀能力。培養(yǎng)總結(jié)歸納問題的能力。培養(yǎng)思考問題的能力。培養(yǎng)分析問題的能力。培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力。培養(yǎng)觀察能力。培養(yǎng)分析問題能力。培養(yǎng)分析歸納總結(jié)能力。培養(yǎng)閱讀能力。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決問題的能力。強(qiáng)化計(jì)算題的書寫步驟和注意事項(xiàng)。培養(yǎng)閱讀能力。培養(yǎng)練習(xí)生活實(shí)際理解物理問題的能力。
課堂練習(xí) PPT演示練習(xí)內(nèi)容。教師：接下來，我們做一組習(xí)題來檢查一下今天的學(xué)習(xí)效果。請(qǐng)大家觀看大屏幕，完成下面的習(xí)題。教師：請(qǐng)同學(xué)回答問題，公布自己的答案并講解自己的解題思路。對(duì)學(xué)生的發(fā)言進(jìn)行講評(píng)。總結(jié)解題思路與解題方法。習(xí)題內(nèi)容（略） 完成習(xí)題。回答問題并聆聽教師講解。做筆記。 鞏固新知。了解學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手解決問題的能力。
課堂小結(jié) 教師：同學(xué)們，今天我們通過實(shí)驗(yàn)探究了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了焦耳定律的相關(guān)內(nèi)容。接下來，請(qǐng)同學(xué)們談一談這節(jié)課的收獲有哪些。點(diǎn)名回答問題。對(duì)同學(xué)的發(fā)言進(jìn)行總結(jié)和點(diǎn)評(píng)。幫助同學(xué)梳理本課知識(shí)點(diǎn)。 談收獲。聆聽老師講解。梳理知識(shí)點(diǎn)。記筆記。 鞏固新知。梳理知識(shí)點(diǎn)。培養(yǎng)歸納總結(jié)能力和表達(dá)能力。
板書 18.4 焦耳定律一、電流的熱效應(yīng)1.定義：電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象。2.利用電流熱效應(yīng)工作的電熱器二、探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少和什么因素有關(guān)1.電流大小和通電時(shí)間相同、電阻不同2.電阻和通電時(shí)間相同、電流不同3.結(jié)論：電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長，電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量就越多。三、焦耳定律1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比、跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。2.公式：Q=I2Rt四、電熱的利用和防止1.電熱器：電阻率大，熔點(diǎn)高的材料。2.為防止電熱過多產(chǎn)生危害而采取的措施。
課外拓展/課外閱讀內(nèi)容 了解焦耳查閱關(guān)于焦耳的資料，了解焦耳的生平事跡和主要成就貢獻(xiàn)，形成文字資料，在班級(jí)宣講。
特色資源分析和技術(shù)手段說明
教學(xué)反思 一、教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)回顧《焦耳定律》是人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)的內(nèi)容，主要介紹了焦耳定律的基本概念、公式及其應(yīng)用。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)能夠理解焦耳定律的物理意義，掌握其數(shù)學(xué)表達(dá)式，并能運(yùn)用焦耳定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問題。二、教學(xué)過程分析1. 引入新課：通過回顧電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程，引出電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象，進(jìn)而引出焦耳定律的概念。2. 講解焦耳定律：詳細(xì)闡述了焦耳定律的內(nèi)容、公式及其物理意義，并通過實(shí)例幫助學(xué)生理解焦耳定律的應(yīng)用。3. 課堂互動(dòng)：通過提問、討論等方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂，加深對(duì)焦耳定律的理解。4. 練習(xí)鞏固：布置相關(guān)練習(xí)題，讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固所學(xué)知識(shí)，提高解決問題的能力。三、教學(xué)反思1. 成功之處： 引入新課時(shí)，通過生活中的實(shí)例激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們更容易接受焦耳定律的概念。 講解過程中，注重理論聯(lián)系實(shí)際，通過舉例幫助學(xué)生理解焦耳定律的應(yīng)用場(chǎng)景，使抽象的理論知識(shí)具體化。 互動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)置得較為合理，有效調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性，提高了課堂參與度。2. 不足之處： 在講解焦耳定律的公式時(shí)，部分學(xué)生對(duì)于公式的推導(dǎo)過程理解不夠深入，需要進(jìn)一步加強(qiáng)公式的推導(dǎo)和解釋。 練習(xí)題難度設(shè)置不夠合理，部分題目過于簡(jiǎn)單，未能充分檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)焦耳定律的掌握程度。 對(duì)于部分基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，課堂講解速度過快，未能給予足夠的關(guān)注和指導(dǎo)。四、改進(jìn)措施1. 在講解焦耳定律的公式時(shí)，應(yīng)增加公式的推導(dǎo)過程，幫助學(xué)生理解公式的來源和意義。2. 調(diào)整練習(xí)題難度，確保題目既能檢驗(yàn)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況，又能提高他們的解題能力。3. 關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，對(duì)于基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生，應(yīng)給予更多的關(guān)注和指導(dǎo)，確保他們能夠跟上教學(xué)進(jìn)度。
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18.4 焦耳定律
人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)
內(nèi)容總覽
課標(biāo)要求
01
學(xué)習(xí)目標(biāo)
02
課堂檢測(cè)
03
探究新知
04
課后作業(yè)
05
課堂總結(jié)
06
目錄
2022新課標(biāo)要求
1.要求學(xué)生理解和掌握焦耳定律的基本概念和內(nèi)容。能夠利用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算，解釋一些生活中與焦耳定律相關(guān)的現(xiàn)象。
2.通過實(shí)驗(yàn)來探究影響電流熱效應(yīng)的因素，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，掌握控制變量的物理方法。
3.關(guān)注生活中利用電熱的實(shí)例，了解電熱的危害和防止方法。提高將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題的能力。
4.通過觀察實(shí)驗(yàn)和回答問題，生進(jìn)行思考和探索，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和解決問題的能力。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
①理解焦耳定律的基本概念、定義及物理意義。
②熟練掌握焦耳定律的公式，并能夠運(yùn)用其進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。
③了解電流熱效應(yīng)的現(xiàn)象及其與能量的轉(zhuǎn)化關(guān)系。
④能夠通過探究影響電流熱效應(yīng)的因素，深入理解焦耳定律的內(nèi)容。
知識(shí)與技能
①通過實(shí)驗(yàn)探究的方法，學(xué)習(xí)焦耳定律的相關(guān)內(nèi)容，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力和觀察能力。
②學(xué)習(xí)并運(yùn)用控制變量法和轉(zhuǎn)換法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。
③通過對(duì)不同公式的推導(dǎo)變形，鍛煉推導(dǎo)能力和理論分析能力。
過程與方法
①體會(huì)物理學(xué)的樂趣，激發(fā)對(duì)科學(xué)探索的熱情。
②培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的精神。
③樹立學(xué)好科學(xué)文化知識(shí)為社會(huì)服務(wù)的觀念，了解電熱的危害和防止方法。
情感態(tài)度與價(jià)值觀
新知導(dǎo)入
兩把鑰匙接在電池兩極
用金屬絲連接鑰匙
即可發(fā)熱切開泡沫
演示實(shí)驗(yàn)：簡(jiǎn)易熱切割機(jī)
用熱熔膠將兩把鑰匙粘在一節(jié)干電池的兩極上，鑰匙的末端用金屬絲連接，一個(gè)簡(jiǎn)易的熱切割機(jī)就做好了，用它來切割塑料泡沫，不但可以切出自己想要的任何形狀，還能保持切面光滑整齊呢！
新知導(dǎo)入
錫箔紙裁成中間變窄的條
有錫箔的面連接電池兩極
一段時(shí)間后即可點(diǎn)燃
你知道其中的道理嗎？
演示實(shí)驗(yàn)：戶外取火
如果你在戶外需要生火，但卻發(fā)現(xiàn)沒有隨身攜帶引火工具，那么，不妨試一試下面的辦法：
探索新知
一、電流的熱效應(yīng)
電流通過銅絲和錫箔，產(chǎn)生熱量
電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
許多用電器通電后都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生
電流的熱效應(yīng)：
電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
探索新知
一、電流的熱效應(yīng)
利用電流的熱效應(yīng)工作的用電器（電熱器）
電爐子
電烤箱
電飯煲
電暖氣
電熱毯
電熨斗
課堂檢測(cè)
1.如圖是王老師開著極暗的電燈在密閉的暗室內(nèi)沖洗相片,由于暗室內(nèi)太熱,他又打開電風(fēng)扇。假設(shè)房間與外界絕熱良好,風(fēng)扇持續(xù)工作一段時(shí)間后,則掛在房間的溫度計(jì)的示數(shù)會(huì)( )
A.升高
B.降低
C.不變
D.降低或不變
A
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
提出問題
1
電爐絲通過導(dǎo)線連入電路
電爐絲與導(dǎo)線串聯(lián)
電爐絲熱的發(fā)紅
通過電爐絲與導(dǎo)線的電流相同
導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱
問題
電流通過導(dǎo)體時(shí)，產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)？
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
猜想與假設(shè)
2
猜想一
可能會(huì)和電流的大小有關(guān)
由于是電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而產(chǎn)生的熱量
猜想二
可能會(huì)和電阻的大小有關(guān)
由于電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，電阻的大小會(huì)影響到電流大小
猜想三
可能會(huì)和通電時(shí)間的大小有關(guān)
由于通電時(shí)間越長，消耗的電能就會(huì)越多
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
3
1.如何比較導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少（實(shí)驗(yàn)裝置分析）
透明容器加裝U型管
給電阻絲通電
容器內(nèi)裝入電阻絲
h
密閉空氣
電流做功，電阻絲產(chǎn)生熱量，容器內(nèi)空氣受熱膨脹，U型管兩個(gè)液面出現(xiàn)高度差。
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
3
h2
h1
2.實(shí)驗(yàn)方法分析：
比較兩個(gè)容器U型管液面高度差的大小，即可比較出電流通過兩個(gè)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。
兩個(gè)電阻阻值不同
控制通電時(shí)間和電流相同
通過兩個(gè)電阻電流不同、控制通電時(shí)間和阻值相同
轉(zhuǎn)換法
控制變量法
轉(zhuǎn)換法和控制變量法
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
實(shí)驗(yàn)步驟
4
量容器中的電阻絲串聯(lián)起來接入電源的兩端，通電一段時(shí)間。
現(xiàn)象：裝有10Ω電阻絲的容器U型管兩個(gè)液面的高度差更大。
說明：電流相同、通電時(shí)間相同，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
實(shí)驗(yàn)步驟
4
量容器中的電阻絲并聯(lián)起來接入電源的兩端，通電一段時(shí)間。
現(xiàn)象：如圖，左側(cè)的容器U型管兩個(gè)液面的高度差更大。
說明：電阻相同、通電時(shí)間相同，電流越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
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二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
實(shí)驗(yàn)步驟
4
通電過程中，觀察任意一個(gè)容器U型管中液面高度差的變化。
現(xiàn)象：隨時(shí)間增加，液面高度差逐漸變大。
說明：電阻和電流不變，通電時(shí)間越長，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
探索新知
二、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
5
實(shí)驗(yàn)表明：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流大小、導(dǎo)體電阻的大小和通電時(shí)間都有關(guān)。
通過導(dǎo)體的電流越大、導(dǎo)體的電阻越大、通電的時(shí)間越長，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量就越多。
課堂檢測(cè)
2.（多選）如圖所示是“探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置,兩個(gè)透明容器中密閉著等量的空氣,R1=R2=R3,當(dāng)開關(guān)S閉合后,下列說法不正確的是( )
A.該實(shí)驗(yàn)裝置是探究電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生
的熱量與電阻大小的關(guān)系
B.通電后,圖中透明容器中電阻絲增加的內(nèi)
能和空氣內(nèi)能增大方式是不相同的
C.通電一段時(shí)間后,右邊U形管內(nèi)液面的高度
差比左邊小
D.該實(shí)驗(yàn)裝置是利用U形管中液體的熱脹冷縮
來反映電阻放出熱量的多少的
A D
課堂檢測(cè)
3.實(shí)驗(yàn)桌上有電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè),兩個(gè)完全相同的保溫?zé)考缀鸵?瓶內(nèi)分別裝有質(zhì)量相等、初溫為20℃和25℃的煤油以及電阻絲和溫度計(jì),如圖所示。用導(dǎo)線將這些器材連接好,然后開始驗(yàn)證:“電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少與電阻的大小是否有關(guān)"。下列說法中正確的是( )
A.兩個(gè)燒瓶內(nèi)電阻絲的阻值不同
B.通過兩燒瓶內(nèi)電阻絲的電流不同
C.本實(shí)驗(yàn)用溫度計(jì)末態(tài)示數(shù)表示電阻絲產(chǎn)生熱量的多少
D.如果將乙瓶中的煤油換成質(zhì)量相等、初溫相同的水,
也可以完成此驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
A
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三、焦耳定律
焦耳簡(jiǎn)介
1
主要貢獻(xiàn)和成就：
(James Prescott Joule,1818—1889),英國物理學(xué)家,一生致力于實(shí)驗(yàn)研究。他用近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn),研究熱和功的關(guān)系,根據(jù)所測(cè)電流通過電阻放出的熱量,提出焦耳定律。焦耳的研究為能量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。
熱學(xué)方面：通過實(shí)驗(yàn)測(cè)定了熱和機(jī)械功之間的當(dāng)量關(guān)系。為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)提供了重要證據(jù)。
電學(xué)方面：他發(fā)現(xiàn)了電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的定律，即焦耳定律。對(duì)理解電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程有著深遠(yuǎn)的影響。
熱力學(xué)方面：與開爾文合作研究了氣體自由膨脹降溫的現(xiàn)象，即“焦耳-湯姆孫”效應(yīng)。在低溫和氣體液化方面有廣泛應(yīng)用。
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三、焦耳定律
內(nèi)容和公式
2
1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。
2.計(jì)算公式：如果熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，通電時(shí)間用t表示，則
Q=I2Rt
3.意義：定量說明了電流做功時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的規(guī)律；在實(shí)際應(yīng)用中廣泛用于計(jì)算電熱器等設(shè)備的熱量產(chǎn)生情況。
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三、焦耳定律
公式變形推導(dǎo)及適用條件
4
1.焦耳定律公式（ Q = I2 R t）適用于所有電路
2.對(duì)于純電阻電路，由于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故有 Q = W = UIt；結(jié)合歐姆定律：
Q=UIt
Q=
得到
只適用于純電阻電路
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三、焦耳定律
解決問題
5
通過電爐絲和導(dǎo)線的電流相同，為什么電爐絲發(fā)熱而導(dǎo)線不發(fā)熱？
電爐絲的電阻很大，而導(dǎo)線的電阻卻很小；當(dāng)通電時(shí)，由于二者時(shí)是串聯(lián)的，所以通過它們的電流相等，根據(jù)焦耳定律的計(jì)算公式Q=I2Rt，在相等時(shí)間內(nèi)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多，故電爐絲上產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量。
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想想議議
額定電壓相同的燈泡,額定功率越大,電阻越小,正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律,電阻越大,單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾,這是怎么回事
不矛盾。前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同；兩者并不矛盾，只是它們成立的前提條件不同。
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四、電熱的利用和防止
電熱的利用
1
電熱器發(fā)熱元件由電阻率大、熔點(diǎn)高的材料制成
電烙鐵
電熱水器
電熱孵化器
電熱熔機(jī)
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四、電熱的利用和防止
很多情況下，不希望用電器溫度過高，產(chǎn)生危害
微型風(fēng)扇散熱
電視機(jī)散熱孔
投影儀的散熱器
電腦CPU散熱片
電熱的防止
2
課堂總結(jié)
定義、利用電流熱效應(yīng)工作的用電器
1、電流的熱效應(yīng)
演示實(shí)驗(yàn)、結(jié)論
2、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)
3、焦耳定律
焦耳簡(jiǎn)介、定律內(nèi)容及公式
4、電熱的利用和防止
1.如圖所示將兩根電熱絲R1和R2串聯(lián)在電路中,若R1=5R2,請(qǐng)問哪根火柴會(huì)先被點(diǎn)燃( )
A.在R2上的火柴
B.在R1上的火柴
C.同時(shí)點(diǎn)燃
D.無法確定
課堂練習(xí)
B
2.電流的熱效應(yīng)在日常生活中被廣泛應(yīng)用,但有時(shí)它也會(huì)給我們帶來危害,下列情況中不屬于防止電熱危害的是( )
課堂練習(xí)
B
B.電冰箱長時(shí)間停用,隔段時(shí)間應(yīng)通電一次
C.電動(dòng)機(jī)外殼有許多散熱片
D.電腦的CPU上有小風(fēng)扇
A.電視機(jī)的后蓋有許多孔
3.將兩根電阻絲R1、R2分別插入甲、乙兩瓶等量煤油中,串聯(lián)接入電路,R1:R2=2:5.通電一段時(shí)間后,R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為( )
A.2:5
B.5:2
C.4:25
D.25:4
課堂練習(xí)
A
A
4.如圖是小明家新買的電熨斗，在媽媽使用電熨斗時(shí)，小明發(fā)現(xiàn)電熨斗通電一段時(shí)間后變得很燙,而連接電熨斗的導(dǎo)線卻不怎么熱,這主要是因?yàn)? )
A.導(dǎo)線的絕緣皮隔熱
B.通過導(dǎo)線的電流小于通過電威斗的電流
C.導(dǎo)線散熱比電熨斗快
D.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電熨斗電熱絲的電阻
課堂練習(xí)
A
D
5.如圖是一臺(tái)“6V3W"的迷你型小風(fēng)扇,從產(chǎn)品說明書得知,電動(dòng)機(jī)線圈阻值為0.1Ω。當(dāng)小風(fēng)扇正常工作時(shí),則下列說法中正確的是（ ）
A.小風(fēng)扇1min消耗的電能為18J
B.小風(fēng)扇1min將180J電能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能
C.電動(dòng)機(jī)線圈1min產(chǎn)生的熱量為1.5J
D.電動(dòng)機(jī)線圈1min產(chǎn)生的熱量為15J
課堂練習(xí)
A
C
板書設(shè)計(jì)
18.4 焦耳定律
一、電流的熱效應(yīng)
1.定義：電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象。
2.利用電流熱效應(yīng)工作的電熱器
二、探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱量的多少和什么因素有關(guān)
1.電流大小和通電時(shí)間相同、電阻不同
2.電阻和通電時(shí)間相同、電流不同
3.結(jié)論：電流越大、電阻越大、通電時(shí)間越長，電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量就越多。
三、焦耳定律
1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比、跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。
2.公式：Q=I2Rt
3.例題
四、電熱的利用和防止
1.電熱器：電阻率大，熔點(diǎn)高的材料
2.為防止電熱過多產(chǎn)生危害而采取的措施。
作業(yè)布置
教材102頁
“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”
1-5題
謝謝
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