人教2011课标版九年级物理全册第18章电功率第4节焦耳定律及其应用课件

1、人教2011课标版九年级物理全册第18章电功率第4节焦耳定律及其应用课件电流有三个效应：热效应、磁效应、化学效应。电流有三个效应：热效应、磁效应、化学效应。焦耳定律实验焦耳定律实验 视频视频(2分分15秒秒)电热与电阻的关系电热与电阻的关系电热与电流的关系电热与电流的关系1 Q = W = UIt = I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：机的机械能：WQ热热电能和电热关系电能和电热关系电能电能 内能内能+ +机械能机械能答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生答：前者说电阻

2、越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压一样；的热量越多，前提条件是电压一样； 而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流一样，两者并不矛盾。所以我们在应前提条件是电流一样，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。用公式时应该特别注意条件。电热的利用和防止 视频(3分52秒)Q=Q=W=P t =450W W=P t =450W 6 60 0 s = 27000 J s = 27000 JQ=I 2Rt = (2AQ=I 2Rt = (2A2 2 2 2 60 s =480 J60 s =480 JP=

3、U 2/R = (220AP=U 2/R = (220A2 /1210 =40W2 /1210 =40WQ=Q=W=P t =40W W=P t =40W 6 60 0 s s 10= 24000 J10= 24000 JP P= =W/W/t t = = 1 10 04 4 1 10 03 3 WW略答：在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处答：在家庭电路中，导线相互连接处因接触不良，该处的电阻较大，在电流、通电时间一样时，产生的热量较的电阻较大，在电流、通电时间一样时，产生的热量较多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。多，往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。20212021仙桃在家

4、庭电路中，导线相互连接处往往比仙桃在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，甚至引起火灾。原因是连接处别处更容易发热，甚至引起火灾。原因是连接处A A电流比别处小，产生的热量多电流比别处小，产生的热量多 B B电流比别处大，产生的热量多电流比别处大，产生的热量多 C C电阻比别处小，产生的热量多电阻比别处小，产生的热量多 DD电阻比别处大，产生的热量多电阻比别处大，产生的热量多 DD20212021日照随着城市化建立的开展日照随着城市化建立的开展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某

5、型号的电热水器其铭牌见下表一款某型号的电热水器其铭牌见下表，安装在卫生间的墙上。小丽在使用，安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：过程中发现：某型号电热水器某型号电热水器额定电压额定电压/V/V220220额定电功率额定电功率/W/W24202420容积容积/dm/dm3 35050商品特征：安全防电墙、防水、商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮防尘、防潮1 1注满水的电热水器，在额定电压下连续加热注满水的电热水器，在额定电压下连续加热40min40min，热，热水器上的温度示数由水器上的温度示数由2222上升到上升到46.246.2。水的比热容为。水的比热容为4.24.2103J/(k

6、g. ),103J/(kg. ),水的密度为水的密度为1.01.0103kg/m3103kg/m3，求此过程，求此过程中电热水器的热效率。中电热水器的热效率。2 2该热水器在某时间段使用时，该热水器在某时间段使用时，20min20min内产生的热量为内产生的热量为2.42.4106J106J，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。3 3防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于20V20V，保证异，保证异常漏电情况

7、下，接触热水器的人的平安。如下图，假设人体的常漏电情况下，接触热水器的人的平安。如下图，假设人体的最大电阻为最大电阻为20M20M，试求防电墙的电阻。，试求防电墙的电阻。某型号电热水器某型号电热水器额定电压额定电压/V/V220220额定电功率额定电功率/W/W24202420容积容积/dm/dm3 35050商品特征：安全防电墙、防水、商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮防尘、防潮1 1注满水的电热水器，在额定电压注满水的电热水器，在额定电压下连续加热下连续加热40min40min，热水器上的温度，热水器上的温度示数由示数由2222上升到上升到46.246.2。水的比热。水的比热容为容为4

8、.24.2103J/(kg. ),103J/(kg. ),水的密度为水的密度为1.01.0103kg/m3103kg/m3，求此过程中电热水，求此过程中电热水器的热效率。器的热效率。1 1m=V =1.0m=V =1.0103kg/m3103kg/m3505010-3m3 10-3m3 =50kg=50kg Q=cmt =4.2 Q=cmt =4.2103J/(kg. ) 103J/(kg. ) 50kg 50kg (46.2-22)=5082000J(46.2-22)=5082000J W=Pt = 2420W W=Pt = 2420W404060s=5808000J60s=5808000J

9、 =Q/W =5082000J/5808000J=87.5 % =Q/W =5082000J/5808000J=87.5 %某型号电热水器某型号电热水器额定电压额定电压/V/V220220额定电功率额定电功率/W/W24202420容积容积/dm/dm3 35050商品特征：安全防电墙、防水、商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮防尘、防潮2 2该热水器在某时间段使用时该热水器在某时间段使用时，20min20min内产生的热量为内产生的热量为2.42.4106J106J，求通过电热水器的，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。电流和它工作的实际电压。2 2R=UR=U额额2/P2/P额额=

10、=220V220V2/2420W=20 2/2420W=20 Q=I 2Rt Q=I 2Rt 得：得：I= = =10AI= = =10A由由U=IR=10AU=IR=10A20=200V20=200V某型号电热水器某型号电热水器额定电压额定电压/V/V220220额定电功率额定电功率/W/W24202420容积容积/dm/dm3 35050商品特征：安全防电墙、防水、商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮防尘、防潮3 3防电墙技术就是在电热水器内部防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于理后，使人体承受的电压

11、不高于20V20V，保证异常漏电情况下，接触热水器的人保证异常漏电情况下，接触热水器的人的平安。如下图，假设人体的最大电阻的平安。如下图，假设人体的最大电阻为为20M20M，试求防电墙的电阻。，试求防电墙的电阻。3 3在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联，电流在异常漏电的情况下，人体与防电墙串联，电流相等，即：相等，即：U U人人/R/R人人=U=U墙墙/R/R墙墙 U U人人+ U+ U墙墙=220V =220V 防电墙的电阻为防电墙的电阻为R R墙墙= U= U墙墙R R人人/U/U人人= =220V-220V-20V20V20M/20V=200M 20M/20V=200M 2021日照随

12、着城市化建立的开展，许多家日照随着城市化建立的开展，许多家庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为庭都住进了高楼大厦，小丽家住进新楼后，为了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器了淋浴的方便，购置了一款某型号的电热水器其铭牌见下表，安装在卫生间的墙上。小其铭牌见下表，安装在卫生间的墙上。小丽在使用过程中发现：丽在使用过程中发现：1注满水的电热水器，在额定电压下连续注满水的电热水器，在额定电压下连续加热加热40min，热水器上的温度示数由，热水器上的温度示数由22上升上升到到46.2。水的比热容为。水的比热容为4.2103J/(kg. ),水水的密度为的密度为1.0103kg/m3，求此过程中电

13、热水，求此过程中电热水器的热效率。器的热效率。2该热水器在某时间段使用时，该热水器在某时间段使用时，20min内产内产生的热量为生的热量为2.4106J，求通过电热水器的电，求通过电热水器的电流和它工作的实际电压。流和它工作的实际电压。3防电墙技术就是在电热水器内部形成永防电墙技术就是在电热水器内部形成永久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体久性电阻，电热水器经防电墙处理后，使人体承受的电压不高于承受的电压不高于20V，保证异常漏电情况下，保证异常漏电情况下，接触热水器的人的平安。如下图，假设人体，接触热水器的人的平安。如下图，假设人体的最大电阻为的最大电阻为20M，试求防电墙的电阻。，试求

14、防电墙的电阻。某型号电热水器某型号电热水器额定电压额定电压/V/V220220额定电功率额定电功率/W/W24202420容积容积/dm/dm3 35050商品特征：安全防电墙、防商品特征：安全防电墙、防水、防尘、防潮水、防尘、防潮1 1水箱中水的质量为水箱中水的质量为m=V m=V 水箱中的水吸收的热量水箱中的水吸收的热量 Q=cmt Q=cmt (1(1分分) ) 水箱中的水在额定电压下连续加热水箱中的水在额定电压下连续加热40min40min消消耗的电能为耗的电能为W=Pt W=Pt 电热水器加热时的热效率为电热水器加热时的热效率为= Q/W=cmt / = Q/W=cmt / Pt (

15、1Pt (1分分) )=4.2=4.2103J/(kg. ) 103J/(kg. ) 1.01.0103kg/m3103kg/m3505010-3m310-3m3(46.2-(46.2-22)/2420W22)/2420W404060s60s=87.5% =87.5% (1(1分分) )2 2由由P=U2/RP=U2/R得，电热水器的电阻得，电热水器的电阻R=UR=U额额2/P2/P额额= =220V220V2/2420W=20 (12/2420W=20 (1分分) )Q=I2Rt Q=I2Rt 得，通过热水器的电流得，通过热水器的电流I= I= =10A (1=10A (1分分) )由由U=IR=1