物理九年級(jí)人教新課標(biāo)焦耳定律

1、1 焦耳定律焦耳定律用手摸一下電視機(jī)后蓋用手摸一下電視機(jī)后蓋 上周六，小剛同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看上周六，小剛同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。當(dāng)爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒(méi)打開，電視。當(dāng)爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒(méi)打開，很高興。很高興。 可是可是 ，后來(lái)發(fā)現(xiàn)小剛說(shuō)了謊。，后來(lái)發(fā)現(xiàn)小剛說(shuō)了謊。生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。你有類似的經(jīng)歷嗎，這個(gè)故事對(duì)你有什么啟示？你有類似的經(jīng)歷嗎，這個(gè)故事對(duì)你有什么啟示？3電流的熱效應(yīng)：電流的熱效應(yīng)： 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

2、，這電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。 電流通過(guò)導(dǎo)體電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)產(chǎn) 生熱的多少跟生熱的多少跟什么因素有關(guān)？什么因素有關(guān)？點(diǎn)亮的燈泡過(guò)一會(huì)兒會(huì)燙手，說(shuō)明什么？導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)，為什么電熨斗很熱而導(dǎo)線并不很熱？說(shuō)明什么？4燙手燙手不燙不燙手手家庭電路中使家庭電路中使用功率過(guò)大的用功率過(guò)大的用電器可能引用電器可能引起火災(zāi)。起火災(zāi)。燈泡接入電路中時(shí)，燈燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)

3、。卻覺(jué)察不出來(lái)。要解釋上述兩個(gè)現(xiàn)象，我們必須研究要解釋上述兩個(gè)現(xiàn)象，我們必須研究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān).5 猜想與假設(shè)猜想與假設(shè) 1.可能與可能與電阻電阻有關(guān)。有關(guān)。電阻越大，電流熱效應(yīng)越大電阻越大，電流熱效應(yīng)越大電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)？電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)？2.可能與可能與電流電流有關(guān)。有關(guān)。電流越大，電流熱效應(yīng)越電流越大，電流熱效應(yīng)越大大3.可能與可能與通通電時(shí)間電時(shí)間有關(guān)。有關(guān)。通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流熱效應(yīng)越大熱效應(yīng)越大6 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 討論討論1.當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)用用

4、什么什么 方法去研究？方法去研究？ 答答:控制變量法控制變量法討論討論2.用什么方法和器材去觀察那些不可見的物用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？理量？答：轉(zhuǎn)換法答：轉(zhuǎn)換法電熱電熱氣體（或液體）受熱膨脹，觀察產(chǎn)生氣體（或液體）受熱膨脹，觀察產(chǎn)生熱量的多少熱量的多少實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察U形管中液面高度的變化來(lái)判斷產(chǎn)生熱量的多少， 7 實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1 1）在電流和時(shí)間相同的情況下，）在電流和時(shí)間相同的情況下， 研究熱量和電阻的關(guān)系；研究熱量和電阻的關(guān)系；（2 2）在電阻和時(shí)間相同的情況下，）在電阻和時(shí)間相同的情況下，研究熱量和電流的關(guān)系；研究熱量和電流的關(guān)系；（3

5、3）在電流和電阻相同的情況下，）在電流和電阻相同的情況下，研究熱量和時(shí)間的關(guān)系；研究熱量和時(shí)間的關(guān)系；8兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油分別放入電阻不同的電阻絲分別放入電阻不同的電阻絲通電后導(dǎo)管中的煤油上升通電后導(dǎo)管中的煤油上升back91011在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多流產(chǎn)生的熱量越多. . 進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電

6、時(shí)間越長(zhǎng)，在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 123實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析121.1.內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比. . 2.2.公式：公式： Q = I2Rt3.3.單位：?jiǎn)挝唬篒-I-安，安，R-R-歐，歐，t-t-秒，秒，Q-Q-焦焦. .注意注意：熱量跟電流的平方成正比，若通過(guò)一個(gè)用電熱量跟電流的平方成正比，若通過(guò)一個(gè)用電器的電流增加到器的電流增加到3 3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到

7、 倍倍9英國(guó)物理學(xué)家英國(guó)物理學(xué)家焦耳焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于做了大量的實(shí)驗(yàn)，于18401840年最先精確年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即即 13根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律. . 焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用熱效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來(lái)計(jì)算熱量來(lái)計(jì)算熱量. .Q = W = UIt = I2Rt根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律U = IR又又W = UIt 若電

8、流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q = WQ = W 注意：14 例例1 1：一根：一根6060 的電阻絲接在的電阻絲接在36v36v的電源上，在的電源上，在5 5分鐘內(nèi)分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？共產(chǎn)生多少熱量？分析：先利用歐姆定律計(jì)算出通過(guò)電阻絲的電流，再利用分析：先利用歐姆定律計(jì)算出通過(guò)電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。解：解：A6 . 060V36RUI6480J300606 . 022RtIQ例題例題15例例2 2：某電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有：某電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V,2A220V,2A”它的線圈電阻為它的線圈電阻為5 5 ，當(dāng)

9、，當(dāng)它正常工作一分鐘后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的它正常工作一分鐘后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的熱量為多少？如沒(méi)有其他能量的損失，則得到多少的機(jī)械熱量為多少？如沒(méi)有其他能量的損失，則得到多少的機(jī)械能？能？解：消耗的電能為解：消耗的電能為:W:W總總=UIt=220V=UIt=220V2A2A60S=26400J60S=26400J線圈中產(chǎn)生的熱量為：線圈中產(chǎn)生的熱量為：Q=IQ=I2 2Rt=(2A)Rt=(2A)2 25 5 60S=120J 60S=120J 得到的機(jī)械能為：得到的機(jī)械能為：W W機(jī)機(jī)=W=W總總Q=26400JQ=26400J120J=25200J120J=252

10、00J例題例題16焦耳定律是反映電流的焦耳定律是反映電流的 效應(yīng)的規(guī)律，即效應(yīng)的規(guī)律，即 能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為 的規(guī)律。的規(guī)律。一電爐的電阻是一電爐的電阻是100 100 ，通電時(shí)間，通電時(shí)間1010秒鐘產(chǎn)生的熱量秒鐘產(chǎn)生的熱量為為4 410105 5J,J,通過(guò)這個(gè)電爐的電流是通過(guò)這個(gè)電爐的電流是 A A電流通過(guò)電風(fēng)扇做功時(shí)，電流通過(guò)電風(fēng)扇做功時(shí)， 能轉(zhuǎn)化能轉(zhuǎn)化 為為能和能和 能，如果電流做功能，如果電流做功3.63.610106 6J,J,電風(fēng)扇獲得電風(fēng)扇獲得的機(jī)械能一定的機(jī)械能一定 3.63.610106 6J J 練習(xí)練習(xí)17如圖所示，電源電壓為如圖所示，電源電壓為220V,且保持不變，且保持不變，R為為“220V,25W”的電烙的電烙鐵，鐵，L為為“220V,40W”的燈泡，求的燈泡，求（1）當(dāng)）當(dāng)S閉合時(shí)，電烙鐵在閉合時(shí)，電烙鐵在1min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（2）當(dāng)）當(dāng)S斷開時(shí)，電烙鐵在斷開時(shí)，電烙鐵在1min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量。內(nèi)產(chǎn)生的熱量。220V練習(xí)練習(xí)18電熱的利用電