九年級上冊物理焦耳定律教案
寫好一份物理教案是物理教師上好一堂課的最為重要的一個環(huán)節(jié)。所以，接下來，學習啦小編就和大家介紹人教版九年級上冊物理焦耳定律教案，希望對大家有幫助!
人教版九年級上冊物理焦耳定律教案
【教學目標】
知重點 焦耳定律
難點 探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)。
【導學過程】
【創(chuàng)設(shè)情景，引入新課】
一、導入新課
觀察下面四個電器，回答問題：
(1)圖中四個用電器通電時都會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?
(2)說明電流在工作過程中消耗的電能轉(zhuǎn)化成了什么能?
總結(jié)得出：電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成熱能，這個現(xiàn)象叫電流的熱效應(yīng)。
現(xiàn)象： 給電爐通電時，電爐絲熱得發(fā)紅，而與電爐絲相連的導線卻幾乎不熱。
同學們有沒有考慮過這樣的問題：導線和電爐絲中流過的電流相同嗎?導線和電爐絲產(chǎn)生的熱量相同嗎?今天我們就一起來探討電流經(jīng)過用電器時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)。
【自主預習案】
一、電流的熱效應(yīng)
(1) 圖中四個用電器通電時都會發(fā)生什么現(xiàn)象?這種現(xiàn)象叫做 。
(2)說明電流在工作過程過程中消耗的電能轉(zhuǎn)化成什么形式的能了?
(3)列舉你熟悉的類似的實例。
二、焦耳定律
1、電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟通過導體的______________成正比，跟通過導體的______________平方成正比，跟通電______________成正比。
2、Q =I2Rt，Q表示產(chǎn)生的______________，單位是______________;I表示通過導體的______________，單位是______________;R表示______________，單位是______________;t表示______________單位是______________，計算時單位要一致!!
3、研究焦耳定律時，采用______________法和______________法
三、電熱的利用與防止
(1)電熱器是利用電流的_______________制成的加熱設(shè)備，如：電熱水器、_______________電熱毯等。
優(yōu)點：清潔衛(wèi)生沒有環(huán)境污染、熱效率高、方便控制和調(diào)節(jié)溫度。
(2)電熱的防止：在用電器上開散熱窗、加散熱片、安裝_______________，都是為了_______________
【課堂探究案】
探究點1：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?
1、提出問題
引導學生，提出問題：電流通過導體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?
2、猜想
引導學生進行猜想
3、設(shè)計實驗
問：要研究與多個因素是否有關(guān)時，我們得采用什么研究方法?(控制變量法)。
課件展示：
實驗一、研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系
問：①實驗中要控制 相同，使 不同。②如何控制電流和通電時間相同?
③如何比較電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少?
引導學生討論實驗步驟
4、進行實驗
5、得出結(jié)論：1、在電流和通電時間相同時，電阻越大，電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多。
實驗二、探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系
問：①實驗中要控制 相同，使 不同。
?、谌绾胃淖兺ㄟ^導體的電流?
引導學生討論實驗步驟
得出結(jié)論：在電阻和通電時間相同時，電流越大，電流通過導體產(chǎn)生的熱量越多。
引導學生得出結(jié)論：在電流和電阻相同時，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。
引導學生得出焦耳定律
探究點2：電功和電熱
(1)在純電阻電路中：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、電飯鍋，電烙鐵、白熾燈泡等。這時電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功等于電熱，即W=UIt=I2Rt=.同理P=UI=I2R=.
(2)在非純電阻電路中：電流通過用電器是以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外的形式的能為目的，發(fā)熱不是目的，而是難以避免的內(nèi)能損失。例如電動機、電解槽、給蓄電池充電、日光燈等.這時電路消耗的電能，即W=UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能(例如電流通過電動機，電動機轉(zhuǎn)動，電能轉(zhuǎn)化為機械能);另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q=I2R t(電樞的電阻生熱).這里W=UIt不再等于Q=I2Rt，應(yīng)該是W=E其他+Q.
(3)電功和電熱是兩個不同的物理量，只有在純電阻電路中，電功才等于電熱，W=Q=UIt=I 2R t=;在非純電阻電路中，電功大于電熱，W>Q，這時電功只能用W=UIt計算，電熱只能用Q=I2Rt計算，兩式不能通用。
例1 一臺電風扇，內(nèi)阻為20 Ω，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：
(1)電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少?
(2)電風扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率是多少?轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少?電動機的效率是多少?
(3)如果接上電源后，電風扇的風葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機的電流，以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少?
解答 (1)因為P入=IU
所以I= A=0.3 A
(2)電風扇正常工作時轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率
P內(nèi)=I2R=0.32×20 W=1.8 W
電風扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率
P機=P入-P內(nèi)=66 W-1.8 W=64.2 W
電風扇正常工作時的效率
η=×100%=97.3%
(3)電風扇風葉被卡住后電動機不轉(zhuǎn)時可視為純電阻，通過電風扇的電流
I= A=11 A
電動機消耗的電功率
P=IU=11×220 W=2420 W
電動機發(fā)熱功率
P內(nèi)=I2R=112×20 W=2420 W適用于任何電路，而只適用于純電阻的電路
C.在不是純電阻的電路中，
D.焦耳熱適用于任何電路
2、一個直流電動機所加電壓為U，電流為 I，線圈內(nèi)阻為 R，當它工作時，下述錯誤的是 ()
A.電動機的輸出功率為U2/RB.電動機的發(fā)熱功率為I2R
C.電動機的輸出功率為IU-I2R D.電動機的功率可寫作IU=I2R=U2/R3.下圖電路中，電燈L1、L2都標有“220V，100W”;電燈L3、L4都標有“220V，40W”.將A、B兩端接入電源，最暗的燈是 ( )
A.L1 B.L2 C.L3 D.L44.把兩個相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個電路里，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為和，可以斷定( )
A.〉 B.〈 C.= D.無法確定一只電爐的電阻絲和一臺電動機線圈電阻相同，都為R，設(shè)通過它們的電流相同(電動機正常運轉(zhuǎn))，則在相同時間內(nèi)
A.電爐和電動機產(chǎn)生的熱量相同B.電動機消耗的功率大于電爐消耗的
C.電爐兩端電壓小于電動機兩端電壓D.電爐和電動機兩端電壓相等有一電風扇上標有“220V55W”，若風扇的電動機線圈電阻為8Ω，當它正常工作時電源供給的電功率是轉(zhuǎn)化為風的電功率是電動機的發(fā)熱功率是7.一臺直流電動機線圈電阻r =1Ω，與一阻值R=10Ω的電阻串聯(lián)，當所加電壓U=150V，電動機正常工作時電壓表示數(shù)100V，求電動機消耗的總功率及輸出的機械功率?
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