6.3焦耳定律

九年级物理学案月日自主学习一、认识电流的热效应、电热器1、电流通过导体时将能转化为，这种现象叫做。

2、电热器：利用电器为电热器。

它们有一个共同的组成部分叫.它由的材料制成。

合作探究〔思考讨论〕：电炉丝工作时，电炉丝与它的连接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？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？二、探究电热大小的影响因素1、猜想：电流通过导体产生的热可能与有关；2、大家猜想电热的多少跟几个因素有关，那么我们实验研究时就要采取。

3、实验时怎样来反映电流产生的热的多少？方法：4、实验参考电路图。

图中甲瓶中电阻丝阻值大于乙瓶中电阻丝阻值5、按照设计好的实验方案进行实验。

实验现象：(1)闭合开关后发现，甲瓶中的温度计升温快些，而甲、乙两瓶和相等，表明：。

(2)观察同一个煤油瓶，通过改变通入的电流，通电相同时间后，观察温度计的示数升高情况。

实验表明。

(3)观察同一个煤油瓶，改变通电时间，发现电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热。

6、综合得到焦耳定律：(1)这个规律叫做焦耳定律。

(2)表达式为：公式中各符号的意义及单位符号意义单位符号意义单位Q ----------- R -----------I ----------- t -----------理论推导焦耳定律表达式。

运用焦耳定律解释课前提问，并分析发热体为什么要用电阻率大、熔点高的材料制成。

例题：一根60欧的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内产生多少热量？三、电热的利用和防止1、学生列举生活中利用电热的例子2、学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。

拓展延伸电功与电热的关系1.一台电风扇正常工作时，电机两端的电压为220 V，线圈电阻为1.5Ω，通过线圈的电流为0.2 A，这台电扇正常工作1 min 产生多少J的热量？随堂练习1、小宇同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。

3.焦耳定律教材分析一、课标分析本节是物理教科版九年级上册第六章第三节的内容,《义务教育物理课程标准(2022年版)》对本节课的要求是通过实验,了解焦耳定律,用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。

二、内容和地位分析焦耳定律是初中物理学习的重要定律之一,是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现,教材在电功、电功率之后安排焦耳定律,符合学生的认知规律。

本节在本章中起着非常重要的作用,本节内容包括三个版块:一是电流的热效应与什么因素有关;二是焦耳定律;三是电流热效应的利用与危害。

研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系,焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点。

教学中,做好实验及分析实验现象是关键。

学情分析学生在前面已经学习的欧姆定律、电功、电功率为本节课知识提供了准备。

但通过前面习题及限时练做题情况发现学生对于公式的选择及解题方法的运用得过于复杂,本节课应强调电功和电热公式的使用要求。

教学目标1.知道电流热效应的现象和焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。

2.通过电流热效应的影响因素的实验设计,发展推理和论证思维。

3.在经历探究电流热效应的影响因素的过程中,学习如何用正确的方法发现物理规律。

核心素养在实验探究过程中逐渐养成尊重事实、务实求真的态度,通过对焦耳生平的介绍,培养学生热爱科学、勇于克服困难的信念。

重点难点重点:焦耳定律、电流热效应的应用、电热的计算。

难点:电热大小的影响因素的猜想和实验设计。

教学过程教学环节教学内容学生活动教学意图环节一:导入新课1.提出问题:让学生分析这些用电器在工作过程中的共同特点是什么学生思考并回答:都要消耗电能;都会产生热。

引出课题、激发学生的学习兴趣。

续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节一:导入新课(1)总结:同学们根据自己的生活经验,举出许多电流通过导体时,导体会发热的例子。

(2)电流通过导体时,导体要发热,电能转化成内能,这种现象叫做电流的热效应。

2.导入新课:电流的热效应。

6.3焦耳定律一、知识回顾1、电流的热效应：电流通过导体时将___ _能转化成_ _ _的现象。

在这一过程中，电能转化为___ _能．应用：电热器。

2、探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关器材：电源、开关、导线、两个阻值不同的电热丝(R R乙甲)、煤油、两只玻璃瓶、两只、滑动变阻器、。

①如图组成串联电路，在玻璃瓶中装有等量的、相同的煤油，煤油内插入。

②闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.5 A，5分钟后发现甲、乙煤油的温度分别为30℃和38℃。

③______ _ _开关，使煤油冷却回原来的温度，向调节滑动变阻器，使电流表的示数为1 A，过5分钟，甲煤油的温度是46℃。

④在第②步的基础上，保持滑片位置不变，通电10分钟后发现甲煤油的温度为36℃。

实验中，通过温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生电热的多少，这是采用了法；本实验还采用了______ ________法。

①在通电时间和________ _____一定时，导体电阻越__ ___，通电导体所产生的热量越__ ___。

②在通电时间和____ ______一定时，通过导体的电流越__ __ ，通电导体所产生的热量越___ _。

③在导体的电阻和________ _____一定时，通电时间越__ ___，通电导体所产生的热量越__ ___。

注意：（1）在上述实验中，甲、乙两电阻丝采用串联的目的是:使电路中_____ __相等。

（2）在上述实验中，若将温度计换成细玻璃管，则应通过煤油在玻璃管中_____ _______ _____来判断电流通过导体时产生电热的多少。

3、焦耳定律1、内容：电流通过导体产生的热量跟________ ____________ _成正比，跟________ 成正比，跟________ __成正比。

2、公式：________ _____Q——______——______；I——___ ___——______；R——______——______；t——__ ___——______；3、电热功率:=P热______。

焦耳定律【教学目标】1．知识与技能（1）通过实验理解焦耳定律，记住焦耳定律的计算公式，并能应用公式进行简单的计算；（2）了解电流热效应的广泛性，知道改变电热的方法。

2．过程与方法（1）通过实验探究电流的热效应跟电阻大小的关系，学习控制变量法，经历实验探究的过程；（2）通过实验探究电流的热效应跟电流大小的关系，学习科学探究方法的多样性。

3．情感态度与价值观（1）通过探究电流的热效应跟电阻、电流、时间的关系，认识科学方法的重要性；（2）通过了解电热的利用和防止，认识科学的应用价值。

体会物理与生活的紧密联系，培养学生将物理知识主动运用于生活的意识。

【教学重点、难点】1．重点：理解焦耳定律。

2．难点：通过实验探究得出电流的热效应跟电阻、电流、时间的关系。

【教学器材】学生电源、滑动变阻器、开关、电流表、自制电热切割器、导线（若干）、泡沫、多媒体课件。

【教学过程】的热效应。

本节课我们就共同来学习电流的热效应。

（板书：电流的热效应）2．请学生列举一引起生活中利用电流热效应工作的电器。

3．教师引出探究课题：同学们说得都非常好。

老师这也有一个利用电流热效应工作的工具——电热切割器，它的主要结构就是一段阻值较大的电热丝。

那么，你们知道电流通过电热丝产生的热量与哪些因素有关吗？学生举例：白炽灯、电热器、电暖气学生猜想：可能跟I、R、t有关。

二、学生通过动手实验，分析、总结电流热效应的决定因素二、学生1．探究Q、R的关系1．现在，我们就通过实验来探究一下。

在探究Q与R的关系时我们需要几个电阻？阻值相同吗？同时，实验时还要保证I、t 相同。

这里，应用到了那种物理方法？2．老师已经提前帮大家串联好了两个阻值不同的电热丝，请同学们拿起桌面上串联的电热丝，银白色的是阻值较大的镍镉合金丝，另一根金黄色的是与它同长度、同横截面积但阻值较小的铜丝。

同学们只需要把它们直接挂在切割器的两端就可以了。

提示学生：（1）学生电源电压12 V；（2）实验时电流不能超过2 A ，否则电热丝会因过热而冒烟，污染环境；（3）实验操作时电热丝温度很高，小心烫伤；（4）实验时可以通过看切割泡沫的难易程度来比较电热的大小。

3.电功率【学习目标】知识目标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。

能力目标知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法。

情感目标通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念【学习重点】焦耳定律内容【学习难点】电功和电热之间的联系和区别【课前自主学习】1、电功〔W〕：〔1〕表达式：电流在一段电路中所做的功等于这段电路、电路中的、和三者的乘积，即W=。

〔2〕单位：国际单位制中：；常用单位：。

〔3〕物理意义：反响了转化为的多少。

2、电功率〔P〕〔1〕定义：内电流所做的功叫做电功率。

即P=。

〔2〕表达式：电流在一段电路上做功的功率等于与的乘积。

即P=。

〔3〕单位：国际单位制中：。

〔4〕物理意义：表示电流做功的。

3、焦耳定律内容〔电热Q〕：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟导体的电阻及通电时间成。

这个关系最初是由实验得到的。

表达式Q=。

4、热功率的发热量通常称为热功率，表达式为P=。

【课内探究】探究一：电流做功的本质推导电功的表达式以下列图表示很小一段电路，电荷Q在做从左向右的定向移动，它们从这段电路的左端移到右端的时间记为t，在导体两端加上电压U，导体中形成的电流为I。

探究二：电流的热效应焦耳定律电流在通过导体时，导体要发热，电能转化为内能。

产生的热量与哪些因素有关呢？结论：英国物理学家焦耳，经过长期实验研究后提出焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体电阻和通电时间成正比。

表达式：Q＝I2Rt。

思考并讨论：电流通过用电器时是否只会产生热效应？〔列举白炽灯、电炉、电扇等比较分析〕比照总结：纯电阻用电器非纯电阻用电器元件举例元件特点能量转化欧姆定律〔是否适用〕〔1〕在纯电阻电路中：〔含电炉、电熨斗、电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等用电器的电路〕〔2〕在非纯电阻电路中：〔含电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等用电器的电路〕.例1、有一个直流电动机，把它接入0.2V 电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A ，假设把它接入2V 电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1A 。