18.4 焦耳定律 教案2025-2026学年度人教版物理九年级全一册

/ 让教学更有效 精品教案 | 物理学科 18.4　焦耳定律 【知识要求】 1.知道电流的热效应。 2.理解焦耳定律。 3.知道电热的利用和防止。 【教学重难点】 1.电流产生的热量跟电阻、电流大小之间关系的探究。 2.理解焦耳定律。 多媒体课件、焦耳定律演示器、学生电源、开关、滑动变阻器 教师展示图片并提出问题：电流通过这些用电器做功，将电能转化成什么形式的能？ （一）电流的热效应 电流通过导体时将电能转化成内能，这种现象叫作电流的热效应。 教师提问：电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关？ 学生讨论并说出自己的猜想与假设。 1.根据日常生活经验可知，通电导体产生的热量可能与电流的大小及通电时间有关。 2.通电导体产生的热量可能与电阻的大小有关。 实验1： 完成课本演示实验“电热与电阻的关系”，引导学生观察并思考以下问题： （1）要探究通电导体产生的热量与电流、电阻以及通电时间的关系，应采取什么研究方法？ （2）怎样比较导体产生热量的多少？这种方法叫什么？ （3）实验中是通过什么方式来控制通电时间与电流相同的？ 学生思考回答：控制变量法和转换法；实验中是通过比较U形管两侧液面的高度差来比较导体产生的热量多少的；实验中是将两根电阻丝串联来控制通电时间与电流相同的。 通过实验，小组讨论并归纳总结： 在电流和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2： 完成课本演示实验“电热与电流的关系”，引导学生观察并归纳总结： 在电阻和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。 教师提问：实验中是通过怎样连接电路来控制电流不同的？ 学生思考回答：使两个相同的电阻一个接在并联电路的干路上，一个接在支路上，以达到电流不同的目的。 例题讲解： 【例1】下列家用电器中，利用电流的热效应工作的是（　　） A.电饭锅 B.笔记本电脑 C.电风扇 D.电视机 【解析】电饭锅工作时将电能转化为内能，是利用电流的热效应来工作的；笔记本电脑和电视机工作时把电能转化为声能和光能，不是利用电流的热效应来工作的；电风扇工作时把电能转化为机械能，不是利用电流的热效应来工作的。 【答案】A 【例2】下列图片所示的是探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验装置。烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，瓶中铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积相同。下列关于此实验的描述，正确的是（　　） A.图甲探究的是电流产生的热量与电阻的关系 B.图乙探究的是电流产生的热量与电阻的关系 C.图甲中开关闭合一段时间后，A瓶中温度计的示数更高 D.图乙只能用来探究电流产生的热量与电流的关系 【解析】在探究电流产生的热量与哪些因素有关的实验中，需利用控制变量法。图甲中两根金属丝串联，电流和通电时间相同，电阻不同，所以探究的是电流产生的热量与电阻的关系；在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多，图甲A瓶中的金属丝电阻小，产生的热量少，温度计的示数低一些；图乙中只有一根金属丝，电阻相同，可利用滑动变阻器改变电路中的电流，所以探究的是电流产生的热量与电流的关系，还可以用来探究电流产生的热量与通电时间的关系，所以只有A正确。 【答案】A （二）焦耳定律 教师引导学生阅读课本“焦耳定律”相关内容，归纳总结： 1.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。 2.计算公式：Q＝I2Rt　I－电流（A）　R－电阻（Ω）　t－时间（s） 3.推导公式：Q＝W＝UIt＝Pt＝t（适用于纯电阻电路） 例题讲解： 【例3】某导体的电阻是8Ω，当通过它的电流为0.5A时，它两端的电压为　　　　V，1min内电流产生的热量是　　　　J。 【解析】导体两端的电压U＝IR＝0.5A×8Ω＝4V，1mi ... ...