人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律課件

人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律1學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、能通過(guò)生活實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。2、能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出焦耳定律，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算。3、通過(guò)學(xué)習(xí)電熱的利用和防止，學(xué)會(huì)辯證地看待問(wèn)題。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、能通過(guò)生活實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。人教版九年級(jí)2生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)同學(xué)們舉例3它們的共同特征

是什么？——電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律它們的共同特征

是什么？——電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能人教版九年級(jí)物理第4

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

電流還有化學(xué)效應(yīng)和磁效應(yīng)等。

上面這些生活中常用的電器有什么共同的特性？1、電流的熱效應(yīng)人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)5電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?

提出問(wèn)題：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?問(wèn)題思考？人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻6猜想四:........現(xiàn)象一：電爐絲通電能產(chǎn)生熱，不通電不產(chǎn)生熱。猜想二：電阻絲產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間有關(guān)。猜想三：導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生的熱量多少與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)。現(xiàn)象二：電阻絲通電的時(shí)間越長(zhǎng)產(chǎn)生的熱量越多。事實(shí)：電阻絲的材料是鎳鉻合金絲，導(dǎo)線材料是銅。猜想一：電阻絲產(chǎn)生的熱量與電流有關(guān)控制變量法猜想和假設(shè)人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律猜想四:........現(xiàn)象一：電爐絲通電能產(chǎn)生熱，不通電不7

目標(biāo)：在電流相同、電阻不同時(shí)，產(chǎn)生電熱的效果如何呢？

思考：①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，怎樣保證電流等大？②用什么儀器反映產(chǎn)生熱量的多少？【演示實(shí)驗(yàn)1】想一想議一議人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律目標(biāo)：在電流相同、電阻不同時(shí)，產(chǎn)生電熱的效果如何呢8①電阻串聯(lián)時(shí)電流相同。②U型管連接的容器加熱后，溫度升高，氣體膨脹，壓力變大，液面升高。R1=5ΩR2=10ΩA人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律①電阻串聯(lián)時(shí)電流相同。R1=5ΩR2=10ΩA人9請(qǐng)回答：①看到了什么現(xiàn)象？②得出了什么結(jié)論？現(xiàn)象：I相同時(shí)，R大的一邊液面升的高，即升溫快。結(jié)論1：在電流和時(shí)間相同時(shí)，電阻越大產(chǎn)生的熱量越多。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律請(qǐng)回答：現(xiàn)象：I相同時(shí)，R大的一邊液面升的高，即升溫快10思考：①此時(shí)，哪個(gè)電流??？為什么？②并聯(lián)分流的電阻為什么要放在盒子外面?

讓相同的電阻，流過(guò)不同的電流，看效果會(huì)如何呢？【演示實(shí)驗(yàn)2】人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律思考：讓相同的電阻，流過(guò)不同的電流，看效果會(huì)如11

①右邊的發(fā)熱器電流小，因?yàn)椴⒙?lián)的電阻分去一半的電流。②不讓它產(chǎn)生的熱量影響盒內(nèi)的溫度。I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律①右邊的發(fā)熱器電流小，因?yàn)椴⒙?lián)的電阻分去一半的電流。I12看到了什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么結(jié)論？①電流I大的液面升高快，即產(chǎn)生的熱量Q多。②結(jié)論：在電阻相同和時(shí)間相同時(shí)，通過(guò)的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。

【跟蹤思考】人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律看到了什么現(xiàn)象？說(shuō)明了什么結(jié)論？①電流I大的液面升高快13通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)隳芸偨Y(jié)出什么規(guī)律？

電阻上產(chǎn)生的電熱與電阻大小和流過(guò)的電流都有關(guān)，電阻越大，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)?zāi)隳芸偨Y(jié)出什么規(guī)律？14

焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家。用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過(guò)大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。焦耳人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律焦耳（JamesPrescottJoule，

18115Q=I2Rt熱量電流電阻時(shí)間J=AΩS2，公式：意義：?jiǎn)挝唬憾?，焦耳定律?，內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。(普遍適用)人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時(shí)間J16

為什么用導(dǎo)線連接的電磁爐通電后，電爐很快發(fā)紅發(fā)熱，而導(dǎo)線卻不熱？

因?qū)Ь€電阻很小（0.01~0.001Ω），而電爐電阻很大（幾十、幾百歐姆），串聯(lián)時(shí)導(dǎo)線生熱很微小，故感覺(jué)不熱?！締?wèn)題思考】人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律為什么用導(dǎo)線連接的電磁爐通電后，電爐很快發(fā)紅發(fā)熱，17“試一試”：實(shí)例分析實(shí)例1：電褥子長(zhǎng)時(shí)間通電容易起火，你能解釋么？實(shí)例2：電路短路會(huì)起火，你能解釋么？實(shí)例3：撥打手機(jī)時(shí)間長(zhǎng)了，手上有什么感覺(jué)？怎么辦？實(shí)例4：兩個(gè)燈泡，亮度大的產(chǎn)生的熱量一定更多么？人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律“試一試”：實(shí)例分析實(shí)例1：電褥子長(zhǎng)時(shí)間通電容易起火，你能18

1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，這樣電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=Pt=

=I2Rt

2．在非純電阻電路中，如當(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：

W電＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能此時(shí)，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）來(lái)計(jì)算電熱人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電19

1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，這樣電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=Pt=

=I2Rt

2．在非純電阻電路中，如當(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：

W電＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能此時(shí)，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）來(lái)計(jì)算電熱只能用

W=UIt=Pt計(jì)算求電能，不能混用。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電20Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J

一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題解析I=

=

=

0.6AUR36V60Ω人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律Q=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的21牛刀小試（1）某導(dǎo)體的電阻是2歐，當(dāng)1安的電流通過(guò)時(shí)，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？解：Q=I2Rt=(1A)2×

2Ω×

60S

=120J答：1分鐘產(chǎn)生的熱量是120焦。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律牛刀小試（1）某導(dǎo)體的電阻是2歐，當(dāng)1安的電流通過(guò)時(shí)，1分鐘222

、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作1秒鐘，

求：1）消耗的電能W。2）產(chǎn)生的熱量Q。解：1）消耗的電能為:

W＝UIt

＝380V×10A×1S

＝3800J2）產(chǎn)生的熱量為：Q＝I2Rt

＝(10A)2×2Ω×1S

＝200J答：消耗的電能是3800焦；產(chǎn)生的熱量是200焦。

人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律2、一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電23

額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？【想想議議】人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位24前者說(shuō)電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同，電壓相同時(shí)，適用，

R越小，Q越大。而后者說(shuō)，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，電流相同時(shí)，適用Q=I2Rt

，

R越大Q越大。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。【想想議議】人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律前者說(shuō)電阻越小，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251．電熱的利用---電熱器

電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒(méi)有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止①定義：利用電流的熱效應(yīng)而制成的發(fā)熱設(shè)備。②原理：焦耳定律③組成：電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律1．電熱的利用---電熱器電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒(méi)26

很多情況下我們并不希望用電器的溫度過(guò)高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。2．電熱的危害人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律很多情況下我們并不希望用電器的溫度過(guò)高。如：電視機(jī)的后蓋27電動(dòng)機(jī)的外殼

電動(dòng)機(jī)的外殼有很多翼狀散熱片，使用時(shí)與軸相連的扇葉還向散熱片吹風(fēng)，也是為了降溫。人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)焦耳定律電動(dòng)機(jī)的外殼電動(dòng)機(jī)的外殼有很多翼狀散熱片，使用時(shí)與軸28燒壞電器

導(dǎo)線絕緣皮老