九年級物理《第4節(jié) 焦耳定律》課件（三套）

4.焦耳定律九年級物理課件第六章電功率導(dǎo)入新課小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機也沒打開，很高興，可是用手一摸電視機的后蓋就發(fā)現(xiàn)，小明剛看過電視。你知道他爸爸是根據(jù)什么判斷的嗎？學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識到電能可以轉(zhuǎn)化為熱能，了解電熱的應(yīng)用。2.知道電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時間的定性關(guān)系。3.知道電流熱效應(yīng)的利用與危害。導(dǎo)入新課電流的熱效應(yīng)一講授新課生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。

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)。

電烤箱電烙鐵電熱水壺生活中利用電流熱效應(yīng)的用電器講授新課電爐絲和導(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)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?觀察與思考講授新課①可能與電阻有關(guān)。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)？②可能與電流有關(guān)。電流越大，電流熱效應(yīng)越大。③可能與通電時間有關(guān)。通電時間越長，電流熱效應(yīng)越大。講授新課思考猜想與假設(shè)實驗裝置實物圖演示實驗講授新課研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)當(dāng)電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里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較電流產(chǎn)生的熱量。控制變量法實驗?zāi)康膶嶒灧椒▽嶒炘碇v授新課實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA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。講授新課實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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。講授新課結(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。結(jié)論2：在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論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。實驗結(jié)論講授新課1.內(nèi)容：

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。2.公式：Q=I2Rt

3.單位：焦耳（J）焦耳定律二電流I的單位：A電阻R的單位：Ω時間t的單位：s熱量Q的單位是：J焦耳（1818-1889）講授新課

例1：一根60?的電阻絲接在36V的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？分析：先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計算電流產(chǎn)生的熱量。講授新課解：I=UR=36V60Ω=0.6AQ=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J4.根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律

非純電阻電路：W總＞Q(W總＝UIt=W外＋Q)∴Q=W=UIt=I2Rt根據(jù)歐姆定律U=IR又∵W=UIt

若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W

焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算，對只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q=W=UIt=Pt=來計算熱量。U2Rt講授新課純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt==I2RtU2Rt分析論證：電流熱效應(yīng)與電阻關(guān)系1.在串聯(lián)電路中，由P=UI，U=IR，可以得出P=

。這個式子表明：電流相等時，在一定時間內(nèi)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成

。2.在并聯(lián)電路中，由P=UI，，可以得出P=

。這個式子表明：電壓相等時，在一定時間內(nèi)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成

。I2R正比反比U2R講授新課例2：某電動機上標(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得到的機械能為：

W機=W總－Q=26400J－120J=25200J講授新課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。電流熱效應(yīng)的利用和危害三講授新課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(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2.電熱的危害講授新課電流的熱效應(yīng)有時對我們有益，我們利用它；有時對我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉。（1）列舉兩個生活或者生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實例電熱毯、電烙鐵、電飯鍋、電熱孵化器等（2）列舉兩個生活和生產(chǎn)中為防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施電腦主機有風(fēng)扇散熱;電視機上的散熱窗、電動機外殼有許多散熱片講授新課課堂小結(jié)焦耳定律電流的熱效應(yīng)焦耳定律特征：電流通過導(dǎo)體會發(fā)熱探究電流熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)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1.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2.將一臺“220V

100W”的電風(fēng)扇，一個”220V100W”

的充電器，一把“220V

100W”的電烙鐵分別接在220V

的電源上，在相同時間內(nèi)，電流通過他們時發(fā)熱功率最

大的是（）

A.電烙鐵B.充電器

C.電風(fēng)扇D.一樣多BA隨堂訓(xùn)練3.一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210Ω，它的額定功率有多大？在額定電壓下通電10min產(chǎn)生多少熱量？解：因為電烙鐵消耗的電能全部用來發(fā)熱，所以Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J隨堂訓(xùn)練4.某校師生自制了一臺電烘箱。電烘箱的電阻絲通過5A的電流時，每分鐘可產(chǎn)生6.6×104J的熱量。求這臺電烘箱的電功率和電阻絲工作時的電阻。解：∵P=I2R∴隨堂訓(xùn)練焦耳定律第十八章第4節(jié)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。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)。一、電流的熱效應(yīng)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)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA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=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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。觀察實驗焦耳（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。焦耳

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。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)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，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)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Q=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=

=

=0.6AUR36V60Ω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?？墒前凑战苟?，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。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。四、電熱的利用和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)焦耳定律的實驗和內(nèi)容電熱的利用和危害第4節(jié)焦耳定律第十八章電功率情景引入合作探究課堂小結(jié)隨堂訓(xùn)練

星期天,小東的媽媽出門前囑咐小東別看電視,得先完成作業(yè),可是小東等媽媽一走,就看起了電視,直到媽媽回來前才開始做作業(yè),媽媽問小東為何沒有做完作業(yè),小東說作業(yè)太難,可是小東媽媽只用了一招就知道小東說了謊,請問,他媽媽是怎樣做的?她摸了摸電視機的的散熱窗，發(fā)現(xiàn)那兒還熱著呢!你有類似的經(jīng)歷嗎，這個故事對你有什么啟示？情景引入生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。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)。探究點一電流的熱效應(yīng)現(xiàn)象:電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？猜想：與電阻、電流、時間

有關(guān)問題:演示實驗實驗裝置實物圖實驗方法：實驗?zāi)康?

研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)

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空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里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較電流產(chǎn)生的熱量?？刂谱兞糠▽嶒?：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA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=5ΩR=10ΩR=10ΩI1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。

結(jié)論2:在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

結(jié)論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。實驗結(jié)論：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。焦耳探究點二焦耳定律

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。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答前面的問題。

答：電爐通過導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電流相等時，電阻大的，相同時間里產(chǎn)生的熱量較多，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻幾乎不熱。1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱探究點三

電熱的利用和防止電熨斗電熱水器電烤箱電褥子電烙鐵電飯鍋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(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

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)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，即W=Q如：電暖器，電飯鍋，電爐子等(純電阻電路）。

2．當(dāng)電扇