焦耳定律 課件【知識精講+高效備課】 人教版九年級 物理教材精研課件

宣講人：某某某時間：20XX.XX第十八章

電功率第四節(jié)

焦耳定律提問

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。一、電流的熱效應(yīng)1.電流通過導(dǎo)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)。想想議議電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?演示實驗電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?猜想：與電流、電阻、時間有關(guān)。設(shè)計實驗：1．當(dāng)一個物理量被猜測與多個因素有關(guān)，應(yīng)用什么方法去研究？控制變量法2．用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量（熱量）？轉(zhuǎn)換法電熱——氣體(或液體)受熱膨脹，觀察膨脹的多少液體吸熱，觀察升高的溫度；

演示實驗電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?實驗裝置

實驗中通過觀察U形管液面的高度差來比較電流產(chǎn)生熱量的多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。

實驗中通過觀察溫度計的示數(shù)來比較電流產(chǎn)生熱量的多少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法。演示實驗電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?實驗1：電流產(chǎn)生的熱量與通電時間的關(guān)系控制不變的量是：__________、____________。電流電阻加熱1min加熱2min在電流、電阻相同的情況下，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論：演示實驗電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?實驗2：電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA控制不變的量是：__________、____________。電流通電時間在電流相同、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。結(jié)論：演示實驗電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?實驗3：電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系控制不變的量是：__________、____________。電阻通電時間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。結(jié)論：演示實驗電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)?電流產(chǎn)生的熱量與

、

和

?？偨Y(jié)：電阻通電時間電流在電流相同、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。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。在電流相同、電阻相同的情況下，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論1結(jié)論2結(jié)論3提問電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?答：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，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)生的熱量大，因此電爐熱而電線卻不熱。二、焦耳定律

焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），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。二、焦耳定律1.內(nèi)容：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。Q=

I2Rt

2.公式：焦耳（J）3.單位：理論推導(dǎo)：電流通過導(dǎo)體時，如果消耗電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W。即：Q=W=Pt=UIt=IR·It=I2Rt。二、焦耳定律4.電能與電熱的關(guān)系：（1）如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（即純電阻），電流產(chǎn)生的熱量Q

就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐等。（2）如果消耗的電能沒有全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（即非純電阻），主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，電流產(chǎn)生的熱量Q

就小于消耗的電能W，即W

＞

Q如：洗衣機(jī)、電扇（含有電動機(jī)）等。即(W總＝UIt=W外＋Q)二、焦耳定律

電功是指電流通過一段電路所做的功，它的大小表示電路消耗電能的多少，也表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.電熱是指電流通過一段電路做功，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分.兩者表示的意義不同，是兩個不同的概念.5.電功與電熱的區(qū)別：課堂檢測1、某電動機(jī)上標(biāo)有“220V，2A”它的線圈電阻為5?，當(dāng)它正常工作一分鐘后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的熱量為多少？如沒有其他能量的損失，則得到多少的機(jī)械能？解：消耗的電能為:W總=UIt=220V×2A×60S=26400J線圈中產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=(2A)2×5?×60S=120J得到的機(jī)械能為：W機(jī)=W總－Q=26400J－120J=25200J三、電熱的利用與防止1．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。三、電熱的利用與防止很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2．電熱的危害課堂小結(jié)焦耳定律電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體會發(fā)熱焦耳定律實驗結(jié)論表述：電流通過導(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，跟通電時間成正比。公式:

Q=I2Rt

Q=I2Rt

的推導(dǎo)公式的應(yīng)用課堂檢測2．現(xiàn)有甲、乙兩個電爐子，已知電爐電阻R1＞R2，分別接入電源電壓220V的電路中，相同時間內(nèi)，它們發(fā)熱情況是（）A．甲放熱多B．乙放熱多C．同樣多D．無法判斷B課堂檢測3．將一臺“220V100W”的電風(fēng)扇，一個”220V100W“

的充電器，一把“22