新人教版九年級全一冊冊初中物理 第4節(jié) 焦耳定律 教學(xué)課件

1、第十八章 電功率第4節(jié) 焦耳定律1.知道電流的熱效應(yīng)。 2.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其應(yīng)用。 3.知道利用電熱和防止電熱的場合與方法。 我們家的電器中哪些是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（熱能）的？ 同學(xué)們還記得我們前邊學(xué)習(xí)的電功的公式么？ 它表示什么意義呢？W=UIt思考它們的共同特征是什么？工作時將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能點擊播放視頻一、電流的熱效應(yīng)（1）浴霸燈泡和電線串聯(lián)在電路中，電流相同，燈泡下面非常熱，電線卻不怎么熱，這是為什么？ （2）如果將小功率的浴霸燈泡換成大功率的浴霸燈泡，燈泡下面更熱，這又是為什么？（3）浴霸燈泡通電的時間更長，會產(chǎn)生更多的熱量，這說明了什么？電阻不同電流不同時間不同思 考想一想

2、電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？點亮的燈泡過一會兒會燙手，說明什么？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？說明什么？探究：電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)1、實驗裝置：2、實驗方法：控制變量法 替代法點擊播放視頻 4、實驗過程與實驗現(xiàn)象：（1）在電流和時間相同的情況下，研究熱量和電阻的關(guān)系；（2）在電阻和時間相同的情況下，研究熱量和電流的關(guān)系；（3）在電流和電阻相同的情況下，研究熱量和時間的關(guān)系。3、 實驗原理： 當(dāng)電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹，瓶塞上面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高。我們可以通過管中液面上升的高度比

3、較電流產(chǎn)生的熱量。 點擊播放視頻實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1 = 5 R2 = 10 A控制不變的量是：電流 通電時間現(xiàn)象：電阻較大的這邊的液柱上升較高。結(jié)論：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。實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1控制不變的量是：電阻 通電時間現(xiàn)象：電流較大的這邊的液柱上升較高。結(jié)論：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。實驗結(jié)論： （1）在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。 （2） 在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大

4、，電流產(chǎn)生的熱量越多。 進一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比。 （3） 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。 二、焦耳定律點擊播放視頻Q = I R t 熱量 電流 電阻 時間J A s公式：含義：單位：電流通過導(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，跟通電時間成正比。焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)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 耳想一想導(dǎo)線和電爐絲是串 聯(lián)的，流過它

5、們的電流 相同電爐絲的電阻比導(dǎo)線的電阻 大得多 ，根據(jù)焦耳定律Q=IRt2 可知，電爐絲產(chǎn)生熱量比與其相連的導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量多得多。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不太熱?讓我們一起論證:Q = I2Rt =(0.6 A)260 W560 s = 6 480 J 一根 60 的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在 5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答: 在 5 min 內(nèi)共產(chǎn)生 6 480 J 熱量。解:I = = = 0.6 AUR36 V60 由焦耳定律公式 例典例分析養(yǎng)雞場用電給雞蛋加熱，使其孵化成小雞三、電熱的利用和防止 電流通過導(dǎo)體時，使導(dǎo)體只發(fā)熱的用電器是利用電流的熱效應(yīng)，這類用電器稱為電熱器

6、，而電熱器的主要部分是發(fā)熱體。電熱的作用電熱有利的一面：電熱有害的一面：減小電熱產(chǎn)生的危害：1.減小電阻（更換導(dǎo)線）2.加快散熱（散熱孔、散熱片、散熱風(fēng)扇等）取暖、加熱食物等。輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)。焦耳定律電流的熱效應(yīng)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)焦耳定律內(nèi)容 Q I 2Rt電熱的利用和防止利用電熱：電爐子、電熨斗、電飯鍋等 防止危害：（1）電視機后蓋有散熱孔；（2）電腦用風(fēng)扇散熱。1、下列不屬于利用電熱來工作（ ）A.電飯鍋 B.電動機 C.電冰箱 D.電暖風(fēng) BC2、下列情況中屬于防止電熱危害（ ）A. 電視機背后有散熱窗B. 家電長時間停用，隔一段時

7、間應(yīng)通電一次C. 家庭電路一般安裝自動保護裝置，當(dāng)電流過大時，自動切斷電路D. 大型爆破工程，用電熱裝置引發(fā)炸藥。 A3下列用電器均標(biāo)有“220 V100 W”，在額定電壓下工作相同時間產(chǎn)生熱量最多的是() A電熱水袋B電視機 C電風(fēng)扇 D電燈某導(dǎo)體電阻為10 ，通電5 min產(chǎn)生的熱量是1200 J，當(dāng)通過該導(dǎo)體的電流增大為原來的2倍時，在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量是_J。5. 下列情況中防止電熱危害的是() A電視機背后有散熱窗 B家電長時期不使用，隔一段時間要通電一次 C家庭電路一般安裝保險絲 D大型爆破工程用電熱引發(fā)炸藥A4800A6.小明家買了一臺電烤箱，有低、中、高三個擋位的發(fā)熱功率，如

8、圖是其內(nèi)部簡化路圖，開關(guān)S1可分別與觸點a、b接觸。已知：R1=48.4，R2=96.8，電源電壓保持不變.請分析和解答以下問題：（1）當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時，電烤箱處于什么擋位？簡述理由。（2）電烤箱在中擋位工作時，消耗的電功率是多少？（3）電烤箱在高擋位工作時，對食物加熱6min，消耗的電能為多少？解：（1）低擋位。當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2斷開時，電阻R1與R2串聯(lián)，電路中的電阻最大，由 可知，此時電功率最小，是低擋位。（2）當(dāng)開關(guān)S1置于b端、S2閉合時為中擋位，電烤箱消耗的電功率狀元成才路電烤箱消耗的電能W=P總t=1.5103W660s=5.4105J（3）當(dāng)S1置于a端，S2閉合時，電烤箱在高擋位，電阻R1與R2并聯(lián)，電烤箱消耗的總功率純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt非純電阻電路：W總Q (W總UIt =W外Q)注意：兩類用電