初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律教学演示ppt课件

这是一份初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律教学演示ppt课件，共19页。PPT课件主要包含了学习目标，设计实验，电热的利用，电热的防止，当堂检测等内容，欢迎下载使用。

1、知道电流的热效应。2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。3、知道利用电热和防止电热的场合和方法。
演示实验：请同学们仔细观察演示实验，并回答问题：
你观察到了什么实验现象？
这个实验中的能量转化是怎样的？
将一根电阻丝接在电路上，用一绝缘塑料包住电阻丝，通电后学生观察实验现象。
一、电流的热效应： 电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。（教师叙述的同时由PPT展示）
（教师提问）电炉丝通过导线接到电路中，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?
在研究电流的热效应之前，有个演示实验需要大家进行体验。
演示实验：将电炉子接到电路中，请一位同学把手靠近电炉，然后用手触摸连接电炉的导线，并说出有什么感觉。
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
（学生在分别触摸导线和靠近电炉子后会有电炉丝热而导线不热的感觉。）
电流的热效应与什么因素有关？
讨论：当一个物理量可能与多个因素有关，应用什么方法去研究？
（学生可能出现的猜想）①可能与电压有关； ②可能与电阻有关；③可能跟电流有关； ④可能跟通电时间有关。
（教师补充)电流、电压和电阻三个量之间是有联系的，明确了两个量就可以再确定另外一个量，所以我们研究电流、电阻与导体产生热量的关系就可以了。
结论：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。
实验1：研究电热与电阻关系
实验2：研究电热与电流关系
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。
讨论：在实验时观察什么样的现象去比较电热的多少？在物理学中这种方法叫做什么？
实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少。
师：通过演示实验我们知道了电流的热效应与电阻和电流有关，对于和通电时间的关系我们可以通过生活经验很容易知道，电流的热效应与通电时间也有关。那么：
英国物理学家焦耳，一生致力于实验研究。他用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系，根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。焦耳的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。
师：其实在176年前就有一位物理学家最先精确的确定了电流产生对的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。这个人是英国物理学家焦耳。（教师叙述的同时PPT展示对焦耳简介）
师：焦耳提出的焦耳定律的内容到底是什么呢？
1.什么叫做焦耳定律？
3.如何根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出和焦耳定律一致的结论？（教师带领学生在黑板上进行推导）
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。这个规律叫做焦耳定律。
阅读教材第100页的内容，完成下列问题：
2.焦耳定律的公式和热量的单位分别是什么？
如果电路中的电能全部转化为内能（纯电阻电路）：Q=W=UIt，结合U=IR可得：Q=I2Rt。在前面的猜想中我们知道，电热还可能与电压有关，我们能否根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出电热与电压有没有关系呢？Q=W=UIt，结合I=U/R可得：Q=U2t/R。师：通过推导我们知道了电热与电压也是有关系的；同时也发现只要是计算导体产生的热量我们就可以用这两个公式来进行计算。
我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？
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？Q=I2Rt
（学生）小灯泡通过导线接到电路中，导线中的电流跟灯泡灯丝中的电流相等，但灯丝的电阻比连接灯泡的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以灯泡很热，而导线却不热。
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
师：学习了焦耳定律的内容和公式，我们来通过一道例题对焦耳定律加深认识。
阅读教材第101页的内容，回答下列问题：
师：生活中和许多产业中都要用到电热。电热的存在对我们的生活来说有利也有弊。
1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。
2.焦耳定律：Q=I²Rt
　　1、某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？
　　2、一只电烙铁的正常工作电压是220V，在正常电压下工作时的电阻是1210Ω，若给这只电烙铁通电10min会产生多少热量？