人教版九年級物理：18.4《焦耳定律》課件

八章第４節(jié)寧陽二十四中2021/6/271教學目標1.知道電流的熱效應(yīng)。2.理解焦耳定律。3.知道利用和防止電熱的場合和方法。4.通過實驗探究電流的熱效應(yīng)跟電流、電阻大小的關(guān)系。2021/6/272生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。2021/6/273電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng)2021/6/274

電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議1.電流I，電阻R，通電時間t

猜想：2.研究方法——控制變量法

3.設(shè)計方案？2021/6/275方案一

在通電電流和通電時間相同的條件下，研究通電導體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系：電路圖：2021/6/276電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?關(guān)系怎樣？演示實驗實驗裝置2021/6/277實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5

ΩR2=10

ΩA在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。2021/6/278在電阻和通電時間相同的條件下，研究通電導體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。電路圖：方案二

2021/6/279實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5

ΩR=5

ΩR=5

ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越

多。2021/6/2710方案三在電流和電阻相同的條件下研究通電導體產(chǎn)生的熱量跟通電時間的關(guān)系。電路圖：結(jié)論：在電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，通電導體產(chǎn)生的熱量越多。2021/6/2711觀察實驗2021/6/2712焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實

驗，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

時間的關(guān)系。焦耳2021/6/2713

1．內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：Q—焦耳（J）

二、焦耳定律I—安（A）R—歐（Ω）t—秒（s)

2021/6/2714例題

1.某導體的電阻是2歐，當1安的電流通過時，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？解：Q=I2Rt=(1安)2×

2歐×

60秒

=120焦答：1分鐘產(chǎn)生的熱量是120焦。2021/6/2715思考與討論為什么電爐接入照明電路后，能放出大量的熱，而與電爐連接的導線卻不怎么熱？

2021/6/2716答：因為電線和電爐串聯(lián)，通過它們的電流是一樣的，而電爐的電阻比電線的電阻大的多，所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時間內(nèi)電流通過電爐產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量多，因此電爐熱而電線卻不熱。2021/6/2717

1．當電流通過導體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，(這樣的電路就是純電阻電路）即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機械能2021/6/27183.一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺電動機正常工作1秒鐘，

求：（1）消耗的電能W。

（2）產(chǎn)生的熱量Q。2021/6/2719解：（1）W＝UIt＝380V×10A×1s＝3800J（2）Q＝I2Rt＝10A×10A×2Ω×1s＝200J答：消耗的電能是3800J；產(chǎn)生的熱量是200J。

2021/6/2720Q=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I

=

=

=

0.6AUR36V60Ω2021/6/2721額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(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2021/6/2722答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時應(yīng)該特別注意條件。2021/6/27231．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(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2021/6/2724很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。2．電熱的危害2021/6/2725課堂小結(jié)焦耳定律的實驗和內(nèi)容電熱的利用和危害2021/6/2726達標測評1.通過電阻R的電流強度為I時，在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q，若電阻為2R，電流強度為I/2時，則在時間t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為（）A．4QB．2QC．Q/2D．Q/42、有甲、乙兩只電爐，已知電爐電阻R甲>R乙，現(xiàn)將兩只電爐分別接入電源電壓為220V的電路中，在相同時間內(nèi)，通過兩電爐的電阻絲的電流I甲

I乙，兩電爐的電阻絲放出的熱量Q甲

Q乙。（均選填“>”、“<”或“=”）3、小李同學自