人教2011課標(biāo)版九年級(jí)物理全冊(cè)第18章電功率第4節(jié)焦耳定律及其應(yīng)用課件

1、人教2011課標(biāo)版九年級(jí)物理全冊(cè)第18章電功率第4節(jié)焦耳定律及其應(yīng)用課件電流有三個(gè)效應(yīng)：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)。電流有三個(gè)效應(yīng)：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)。焦耳定律實(shí)驗(yàn)焦耳定律實(shí)驗(yàn) 視頻視頻(2分分15秒秒)電熱與電阻的關(guān)系電熱與電阻的關(guān)系電熱與電流的關(guān)系電熱與電流的關(guān)系1 Q = W = UIt = I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。2當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：機(jī)的機(jī)械能：WQ熱熱電能和電熱關(guān)系電能和電熱關(guān)系電能電能 內(nèi)能內(nèi)能+ +機(jī)械能機(jī)械能答：前者說(shuō)電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生答：前者說(shuō)電阻

2、越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓一樣；的熱量越多，前提條件是電壓一樣； 而后者說(shuō)，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，而后者說(shuō)，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流一樣，兩者并不矛盾。所以我們?cè)趹?yīng)前提條件是電流一樣，兩者并不矛盾。所以我們?cè)趹?yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。電熱的利用和防止 視頻(3分52秒)Q=Q=W=P t =450W W=P t =450W 6 60 0 s = 27000 J s = 27000 JQ=I 2Rt = (2AQ=I 2Rt = (2A2 2 2 2 60 s =480 J60 s =480 JP=

3、U 2/R = (220AP=U 2/R = (220A2 /1210 =40W2 /1210 =40WQ=Q=W=P t =40W W=P t =40W 6 60 0 s s 10= 24000 J10= 24000 JP P= =W/W/t t = = 1 10 04 4 1 10 03 3 WW略答：在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因接觸不良，該處答：在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處因接觸不良，該處的電阻較大，在電流、通電時(shí)間一樣時(shí)，產(chǎn)生的熱量較的電阻較大，在電流、通電時(shí)間一樣時(shí)，產(chǎn)生的熱量較多，往往比別處更容易發(fā)熱，甚至引起火災(zāi)。多，往往比別處更容易發(fā)熱，甚至引起火災(zāi)。20212021仙桃在家

4、庭電路中，導(dǎo)線相互連接處往往比仙桃在家庭電路中，導(dǎo)線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱，甚至引起火災(zāi)。原因是連接處別處更容易發(fā)熱，甚至引起火災(zāi)。原因是連接處A A電流比別處小，產(chǎn)生的熱量多電流比別處小，產(chǎn)生的熱量多 B B電流比別處大，產(chǎn)生的熱量多電流比別處大，產(chǎn)生的熱量多 C C電阻比別處小，產(chǎn)生的熱量多電阻比別處小，產(chǎn)生的熱量多 DD電阻比別處大，產(chǎn)生的熱量多電阻比別處大，產(chǎn)生的熱量多 DD20212021日照隨著城市化建立的開展日照隨著城市化建立的開展，許多家庭都住進(jìn)了高樓大廈，小麗家，許多家庭都住進(jìn)了高樓大廈，小麗家住進(jìn)新樓后，為了淋浴的方便，購(gòu)置了住進(jìn)新樓后，為了淋浴的方便，購(gòu)置了一款某

5、型號(hào)的電熱水器其銘牌見(jiàn)下表一款某型號(hào)的電熱水器其銘牌見(jiàn)下表，安裝在衛(wèi)生間的墻上。小麗在使用，安裝在衛(wèi)生間的墻上。小麗在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：某型號(hào)電熱水器某型號(hào)電熱水器額定電壓額定電壓/V/V220220額定電功率額定電功率/W/W24202420容積容積/dm/dm3 35050商品特征：安全防電墻、防水、商品特征：安全防電墻、防水、防塵、防潮防塵、防潮1 1注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續(xù)加熱注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續(xù)加熱40min40min，熱，熱水器上的溫度示數(shù)由水器上的溫度示數(shù)由2222上升到上升到46.246.2。水的比熱容為。水的比熱容為4.24.2103J/(k

6、g. ),103J/(kg. ),水的密度為水的密度為1.01.0103kg/m3103kg/m3，求此過(guò)程，求此過(guò)程中電熱水器的熱效率。中電熱水器的熱效率。2 2該熱水器在某時(shí)間段使用時(shí)，該熱水器在某時(shí)間段使用時(shí)，20min20min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2.42.4106J106J，求通過(guò)電熱水器的電流和它工作的實(shí)際電壓。，求通過(guò)電熱水器的電流和它工作的實(shí)際電壓。3 3防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永久性電阻，電熱防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永久性電阻，電熱水器經(jīng)防電墻處理后，使人體承受的電壓不高于水器經(jīng)防電墻處理后，使人體承受的電壓不高于20V20V，保證異，保證異常漏電情況

7、下，接觸熱水器的人的平安。如下圖，假設(shè)人體的常漏電情況下，接觸熱水器的人的平安。如下圖，假設(shè)人體的最大電阻為最大電阻為20M20M，試求防電墻的電阻。，試求防電墻的電阻。某型號(hào)電熱水器某型號(hào)電熱水器額定電壓額定電壓/V/V220220額定電功率額定電功率/W/W24202420容積容積/dm/dm3 35050商品特征：安全防電墻、防水、商品特征：安全防電墻、防水、防塵、防潮防塵、防潮1 1注滿水的電熱水器，在額定電壓注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續(xù)加熱下連續(xù)加熱40min40min，熱水器上的溫度，熱水器上的溫度示數(shù)由示數(shù)由2222上升到上升到46.246.2。水的比熱。水的比熱容為容為4

8、.24.2103J/(kg. ),103J/(kg. ),水的密度為水的密度為1.01.0103kg/m3103kg/m3，求此過(guò)程中電熱水，求此過(guò)程中電熱水器的熱效率。器的熱效率。1 1m=V =1.0m=V =1.0103kg/m3103kg/m3505010-3m3 10-3m3 =50kg=50kg Q=cmt =4.2 Q=cmt =4.2103J/(kg. ) 103J/(kg. ) 50kg 50kg (46.2-22)=5082000J(46.2-22)=5082000J W=Pt = 2420W W=Pt = 2420W404060s=5808000J60s=5808000J

9、 =Q/W =5082000J/5808000J=87.5 % =Q/W =5082000J/5808000J=87.5 %某型號(hào)電熱水器某型號(hào)電熱水器額定電壓額定電壓/V/V220220額定電功率額定電功率/W/W24202420容積容積/dm/dm3 35050商品特征：安全防電墻、防水、商品特征：安全防電墻、防水、防塵、防潮防塵、防潮2 2該熱水器在某時(shí)間段使用時(shí)該熱水器在某時(shí)間段使用時(shí)，20min20min內(nèi)產(chǎn)生的熱量為內(nèi)產(chǎn)生的熱量為2.42.4106J106J，求通過(guò)電熱水器的，求通過(guò)電熱水器的電流和它工作的實(shí)際電壓。電流和它工作的實(shí)際電壓。2 2R=UR=U額額2/P2/P額額=

10、=220V220V2/2420W=20 2/2420W=20 Q=I 2Rt Q=I 2Rt 得：得：I= = =10AI= = =10A由由U=IR=10AU=IR=10A20=200V20=200V某型號(hào)電熱水器某型號(hào)電熱水器額定電壓額定電壓/V/V220220額定電功率額定電功率/W/W24202420容積容積/dm/dm3 35050商品特征：安全防電墻、防水、商品特征：安全防電墻、防水、防塵、防潮防塵、防潮3 3防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永久性電阻，電熱水器經(jīng)防電墻處形成永久性電阻，電熱水器經(jīng)防電墻處理后，使人體承受的電壓不高于理后，使人體承受的電壓

11、不高于20V20V，保證異常漏電情況下，接觸熱水器的人保證異常漏電情況下，接觸熱水器的人的平安。如下圖，假設(shè)人體的最大電阻的平安。如下圖，假設(shè)人體的最大電阻為為20M20M，試求防電墻的電阻。，試求防電墻的電阻。3 3在異常漏電的情況下，人體與防電墻串聯(lián)，電流在異常漏電的情況下，人體與防電墻串聯(lián)，電流相等，即：相等，即：U U人人/R/R人人=U=U墻墻/R/R墻墻 U U人人+ U+ U墻墻=220V =220V 防電墻的電阻為防電墻的電阻為R R墻墻= U= U墻墻R R人人/U/U人人= =220V-220V-20V20V20M/20V=200M 20M/20V=200M 2021日照隨

12、著城市化建立的開展，許多家日照隨著城市化建立的開展，許多家庭都住進(jìn)了高樓大廈，小麗家住進(jìn)新樓后，為庭都住進(jìn)了高樓大廈，小麗家住進(jìn)新樓后，為了淋浴的方便，購(gòu)置了一款某型號(hào)的電熱水器了淋浴的方便，購(gòu)置了一款某型號(hào)的電熱水器其銘牌見(jiàn)下表，安裝在衛(wèi)生間的墻上。小其銘牌見(jiàn)下表，安裝在衛(wèi)生間的墻上。小麗在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：麗在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：1注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續(xù)注滿水的電熱水器，在額定電壓下連續(xù)加熱加熱40min，熱水器上的溫度示數(shù)由，熱水器上的溫度示數(shù)由22上升上升到到46.2。水的比熱容為。水的比熱容為4.2103J/(kg. ),水水的密度為的密度為1.0103kg/m3，求此過(guò)程中電

13、熱水，求此過(guò)程中電熱水器的熱效率。器的熱效率。2該熱水器在某時(shí)間段使用時(shí)，該熱水器在某時(shí)間段使用時(shí)，20min內(nèi)產(chǎn)內(nèi)產(chǎn)生的熱量為生的熱量為2.4106J，求通過(guò)電熱水器的電，求通過(guò)電熱水器的電流和它工作的實(shí)際電壓。流和它工作的實(shí)際電壓。3防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永防電墻技術(shù)就是在電熱水器內(nèi)部形成永久性電阻，電熱水器經(jīng)防電墻處理后，使人體久性電阻，電熱水器經(jīng)防電墻處理后，使人體承受的電壓不高于承受的電壓不高于20V，保證異常漏電情況下，保證異常漏電情況下，接觸熱水器的人的平安。如下圖，假設(shè)人體，接觸熱水器的人的平安。如下圖，假設(shè)人體的最大電阻為的最大電阻為20M，試求防電墻的電阻。，試求

14、防電墻的電阻。某型號(hào)電熱水器某型號(hào)電熱水器額定電壓額定電壓/V/V220220額定電功率額定電功率/W/W24202420容積容積/dm/dm3 35050商品特征：安全防電墻、防商品特征：安全防電墻、防水、防塵、防潮水、防塵、防潮1 1水箱中水的質(zhì)量為水箱中水的質(zhì)量為m=V m=V 水箱中的水吸收的熱量水箱中的水吸收的熱量 Q=cmt Q=cmt (1(1分分) ) 水箱中的水在額定電壓下連續(xù)加熱水箱中的水在額定電壓下連續(xù)加熱40min40min消消耗的電能為耗的電能為W=Pt W=Pt 電熱水器加熱時(shí)的熱效率為電熱水器加熱時(shí)的熱效率為= Q/W=cmt / = Q/W=cmt / Pt (

15、1Pt (1分分) )=4.2=4.2103J/(kg. ) 103J/(kg. ) 1.01.0103kg/m3103kg/m3505010-3m310-3m3(46.2-(46.2-22)/2420W22)/2420W404060s60s=87.5% =87.5% (1(1分分) )2 2由由P=U2/RP=U2/R得，電熱水器的電阻得，電熱水器的電阻R=UR=U額額2/P2/P額額= =220V220V2/2420W=20 (12/2420W=20 (1分分) )Q=I2Rt Q=I2Rt 得，通過(guò)熱水器的電流得，通過(guò)熱水器的電流I= I= =10A (1=10A (1分分) )由由U=IR=1