新人教版九年级物理18.4焦耳定律

1、引入：聪明的爸爸v 小明趁爸爸不在家的时候，偷偷的打开电脑玩游戏，想着只要爸爸回来的时候赶紧关了就可以了。小明确实是这么做的，但是爸爸咋就这么聪明呢？一回家就知道了！v 爸爸是怎么发现的？生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。生。请举例说明。一、电流的热效应一、电流的热效应：电流通过导体时电流通过导体时电能电能转化转化成成内能。内能。电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热得发红，而导线却几乎不发热? ?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关电流通过导体时产生热的多少跟

2、什么因素有关? ?想想议议想想议议 猜想与假设猜想与假设 二、二、探究：电流的热效应与什么因素有关探究：电流的热效应与什么因素有关1、可能与、可能与电阻电阻有关有关2、可能与、可能与电流电流有关有关3、可能与、可能与通电时间通电时间有关有关电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? ?演示实验演示实验实验装置实验装置 设计实验设计实验 讨论讨论1、当一个物理量被猜测与多个因素有关，应、当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用用 什么什么 方法去研究？方法去研究？ 控制变量法控制变量法讨论讨论2、通过观察什么现象反映电阻通电后产生的热、通过观察什么现象反映电

3、阻通电后产生的热量的多少？量的多少？U形管中液面高度的变化形管中液面高度的变化转换法转换法实验实验1：研究电热与电阻关系：研究电热与电阻关系R1 = 5 R2 = 10 A在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。越大，这个电阻产生的热量越多。实验实验2：研究电热与电流关系：研究电热与电流关系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。焦耳（焦耳（Jame

4、s Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年的时间做了年的时间做了 400 多次实验，多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳焦耳定律焦耳定律Q = I R t 热量热量J公式：公式：物理量：物理量：单位：单位：电流电流 电阻电阻 时间时间AS焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。 某导体的电阻是某

5、导体的电阻是2，通过，通过2A的电的电流时，流时，10s产生多少热量产生多少热量？考考你考考你： 某导体的电阻是某导体的电阻是2，通过，通过2A的电流的电流时，时，10s产生多少热量产生多少热量？解：解：电流产生的热量为：电流产生的热量为： Q=I2Rt已知：已知：答：电流产生的热量为答：电流产生的热量为80J 。考考你：考考你：求：求：=80JI=2A R= 2 t=10sQ=(2A)2 2 10s1当电流通过导体时，如果当电流通过导体时，如果电能全部转化为电能全部转化为内能内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的流产生的热量热量Q 就等于

6、消耗的电能就等于消耗的电能W，即，即Q = W =Pt= UIt =U2t/R =I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2当当电扇电扇工作时，消耗的电工作时，消耗的电能主要转化为电能主要转化为电机的机械能机的机械能：WQ热热三、电能和电热关系三、电能和电热关系电能电能 内能内能+机械能机械能2、一根、一根60的电阻丝接在的电阻丝接在36V的电源的电源上上, 在在5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解：解：通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：UI=_R=36V60=0.6A电流产生的热量为：电流产生的热量为： Q=I2Rt=6480J=(0.6)2605

7、60J额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? ?想想议议想想议议答：前者说电阻越小，答：前者说电阻越小，正常工作时正常工作时单位时间内单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件电阻越大，单位时间内产生的热量越

8、多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。时应该特别注意条件。为什么电炉丝热的为什么电炉丝热的发红发红，而，而与电炉连接的导线却几乎与电炉连接的导线却几乎不发热不发热？分析：电炉与导线连接在电路里，分析：电炉与导线连接在电路里，电炉工作时，电炉丝与导线的和电炉工作时，电炉丝与导线的和一样，但导线的远小于电一样，但导线的远小于电炉丝，由可知，电炉丝，由可知，电流通过电炉产生的热量要多得多。因此流通过电炉产生的热量要多得多。因此电炉丝热的发红而电炉丝热的发红而 导线几乎不发热。导线几乎不发热。串联串联电流电流通电时间通电时间电阻电阻焦耳定律焦耳定律QI2Rt1电热的利用电热的利用利用电热孵化器孵小利用电热孵化器孵小鸡鸡用来加热用来加热电热器的优点电热器的优点: 清洁卫清洁卫生，没有环境污染，热效率生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调高，还可以方便地控制和调节温度。节温度。四、电热的利用和防止四、电