新人教版九年级全一册册初中物理 第4节 焦耳定律 教学课件

1、第十八章 电功率第4节 焦耳定律1.知道电流的热效应。 2.理解焦耳定律的内容、公式及其应用。 3.知道利用电热和防止电热的场合与方法。 我们家的电器中哪些是把电能转化为内能（热能）的？ 同学们还记得我们前边学习的电功的公式么？ 它表示什么意义呢？W=UIt思考它们的共同特征是什么？工作时将电能转化为内能点击播放视频一、电流的热效应（1）浴霸灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡下面非常热，电线却不怎么热，这是为什么？ （2）如果将小功率的浴霸灯泡换成大功率的浴霸灯泡，灯泡下面更热，这又是为什么？（3）浴霸灯泡通电的时间更长，会产生更多的热量，这说明了什么？电阻不同电流不同时间不同思 考想一想

2、电流的热效应与哪些因素有关？点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？探究：电流产生的热量与哪些因素有关1、实验装置：2、实验方法：控制变量法 替代法点击播放视频 4、实验过程与实验现象：（1）在电流和时间相同的情况下，研究热量和电阻的关系；（2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系；（3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系。3、 实验原理： 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比

3、较电流产生的热量。 点击播放视频实验1：研究电热与电阻关系R1 = 5 R2 = 10 A控制不变的量是：电流 通电时间现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。结论：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。实验2：研究电热与电流关系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1控制不变的量是：电阻 通电时间现象：电流较大的这边的液柱上升较高。结论：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。实验结论： （1）在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。 （2） 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大

4、，电流产生的热量越多。 进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比。 （3） 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。 二、焦耳定律点击播放视频Q = I R t 热量 电流 电阻 时间J A s公式：含义：单位：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦 耳想一想导线和电炉丝是串 联的，流过它

5、们的电流 相同电炉丝的电阻比导线的电阻 大得多 ，根据焦耳定律Q=IRt2 可知，电炉丝产生热量比与其相连的导线产生的热量多得多。为什么电炉丝热得发红，而导线却不太热?让我们一起论证:Q = I2Rt =(0.6 A)260 W560 s = 6 480 J 一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。解:I = = = 0.6 AUR36 V60 由焦耳定律公式 例典例分析养鸡场用电给鸡蛋加热，使其孵化成小鸡三、电热的利用和防止 电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用电流的热效应，这类用电器称为电热器

6、，而电热器的主要部分是发热体。电热的作用电热有利的一面：电热有害的一面：减小电热产生的危害：1.减小电阻（更换导线）2.加快散热（散热孔、散热片、散热风扇等）取暖、加热食物等。轻则用电器烧坏；重则引发火灾。焦耳定律电流的热效应电能转化为内能探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关焦耳定律内容 Q I 2Rt电热的利用和防止利用电热：电炉子、电熨斗、电饭锅等 防止危害：（1）电视机后盖有散热孔；（2）电脑用风扇散热。1、下列不属于利用电热来工作（ ）A.电饭锅 B.电动机 C.电冰箱 D.电暖风 BC2、下列情况中属于防止电热危害（ ）A. 电视机背后有散热窗B. 家电长时间停用，隔一段时

7、间应通电一次C. 家庭电路一般安装自动保护装置，当电流过大时，自动切断电路D. 大型爆破工程，用电热装置引发炸药。 A3下列用电器均标有“220 V100 W”，在额定电压下工作相同时间产生热量最多的是() A电热水袋B电视机 C电风扇 D电灯某导体电阻为10 ，通电5 min产生的热量是1200 J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是_J。5. 下列情况中防止电热危害的是() A电视机背后有散热窗 B家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次 C家庭电路一般安装保险丝 D大型爆破工程用电热引发炸药A4800A6.小明家买了一台电烤箱，有低、中、高三个挡位的发热功率，如

8、图是其内部简化路图，开关S1可分别与触点a、b接触。已知：R1=48.4，R2=96.8，电源电压保持不变.请分析和解答以下问题：（1）当开关S1置于b端、S2断开时，电烤箱处于什么挡位？简述理由。（2）电烤箱在中挡位工作时，消耗的电功率是多少？（3）电烤箱在高挡位工作时，对食物加热6min，消耗的电能为多少？解：（1）低挡位。当开关S1置于b端、S2断开时，电阻R1与R2串联，电路中的电阻最大，由 可知，此时电功率最小，是低挡位。（2）当开关S1置于b端、S2闭合时为中挡位，电烤箱消耗的电功率状元成才路电烤箱消耗的电能W=P总t=1.5103W660s=5.4105J（3）当S1置于a端，S2闭合时，电烤箱在高挡位，电阻R1与R2并联，电烤箱消耗的总功率纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt非纯电阻电路：W总Q (W总UIt =W外Q)注意：两类用电