【課件】人教版九年級(jí)全冊(cè)184焦耳定律課件（21張）

第4節(jié)焦耳定律第十八章電功率觀察與思考生活中，許多電流接通電源后，都伴隨熱現(xiàn)象產(chǎn)生，這些熱量是從哪里來的？理解焦耳定律，并能利用焦耳定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。02能通過生活實(shí)例，認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。01學(xué)習(xí)目標(biāo)知道利用和防止電熱的場(chǎng)合和方法。03電流的熱效應(yīng)什么是電流的熱效應(yīng)？思考：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(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。問題：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?猜想：與電阻、電流、時(shí)間有關(guān)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1．當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)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？轉(zhuǎn)換法電熱——液體吸熱，觀察升高的溫度；

氣體(或液體)受熱膨脹，觀察膨脹的多少實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA條件：容器相同，I相同，t相同結(jié)論：I

和t

相同時(shí)，R越大，Q越多?，F(xiàn)象：B中液面上升多5Ω5Ω5ΩAB實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1AIR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1結(jié)論：R

和t

相同時(shí)，I越大，Q越多。現(xiàn)象：D

中液面上升多條件：容器相同，R相同，t相同5Ω5Ω5ΩCD實(shí)驗(yàn)視頻焦耳定律焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家。用近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)驗(yàn)，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(shí)間的關(guān)系。焦耳定律Q=

I2Rt

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(shí)間成正比。公式：理論推導(dǎo)：電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果消耗電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒有同時(shí)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。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(shí)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。例題例題一根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?I=UR解：=36V60Ω=0.6AQ=

I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s

=6480J已知電阻R、電壓U、時(shí)間t，求產(chǎn)生的熱量Q；求熱量則利用公式Q=

I2Rt

，而I未知，則先利用I=求IUR額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)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(shí)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?cè)趹?yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。例題電熱的利用和防止1.電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞電熱器都是利用電流的熱效應(yīng)工作的。用于加熱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(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。2.電熱的防止電腦的微型風(fēng)扇電視機(jī)的后蓋知識(shí)拓展：電能和電熱的關(guān)系電能：W=UIt熱量：Q=I2Rt純電阻電路：U=IR消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能I=URW=UIt=IR·It=I2Rt=Q=U2R電能W內(nèi)能Q機(jī)械能E電流扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)知識(shí)拓展：電能和電熱的關(guān)系電能：W=UIt熱量：Q=I2Rt非純電阻電路：W≠Q(mào)I

≠

UR電風(fēng)扇W=Q+EUIt=I2Rt+E某電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V，2A”它的線圈電阻為5?，當(dāng)它正常工作1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：W總=UIt=220V×2A×60s=26400J線圈中產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(2A)2×5?×60s=1200J得到的機(jī)械能：W機(jī)=W總-Q=26400J-1200J=25200J例題焦耳定律電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱焦耳定律課堂小結(jié)實(shí)驗(yàn)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(shí)間成正比。公式:

Q=I2Rt

Q=I2Rt

的推導(dǎo)公式的應(yīng)用BA隨堂訓(xùn)練1．現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)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(shí)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(tái)“220V100W”的電風(fēng)扇，一個(gè)”220V100W“

的充電器，一把“220V100W”的電烙鐵分別接在220V的電源上，在相同時(shí)間內(nèi)，電流通過他們時(shí)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3．一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時(shí)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？因?yàn)殡娎予F消耗的電能全部用來發(fā)熱，所以Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J解：

P額===40WU額2R(220V)21210Ω4．某校師生自制了一臺(tái)電烘箱。電烘箱的電阻絲通過5A的電流時(shí)，每分鐘可產(chǎn)生6.6×104J的熱量。求這臺(tái)電烘箱的電功率和電阻絲工作時(shí)的電阻。解：

P

===