教科版九年级物理 6.3 焦耳定律课件(共22张PPT)

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第3节焦耳定律

第六章电功率

课程讲授

新课导入

本课小结

我们一起来闯关

1.能说出什么是电流热效应并举例说明。

2.能写出焦耳定律公式，并能进行有关计算。

3.通过结合生活中的实例能说出电功和电热的联系及区别。

素养目标

认识下面的用电器吗？给它们通电后它们有什么共同特点？

新课导入

电烤箱

电取暖器

电热水器

电流通过导体时，将电能化为内能的现象，叫做电流的热效应

利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。

一、电流的热效应

1、导线和电熨斗串联，一段时间后电熨斗很热而导线不热

2、在照明电路中接入大功率电炉，电线将显著发热，可能烧坏绝缘皮，甚至引起火灾

3、风扇使用较长时间后内部被烧毁

猜想：电流的热效应与哪些因素有关？

电阻R

电流I

时间t

一、电流的热效应

要点提示：

（1）转换法的应用：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少。

（2）控制变量法的应用：

①探究电流与通电电流大小的关系，控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；

②探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电热丝；

③探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过的电流相同，改变通电时间的长短。

实验：探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关

一、电流的热效应

研究电流的热效应跟哪些因素有关

当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使密封容器中的空气温度升高、体积膨胀，U型管里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较电流产生的热量。

控制变量法、转换法

实验目的

实验方法

实验原理

一、电流的热效应

实验1：研究电热与电阻关系

R1=5Ω

R2=10Ω

A

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。

一、电流的热效应

实验2：研究电热与电流关系

I=2I1

I

A

R=5Ω

R=5Ω

R=5Ω

I1

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。

一、电流的热效应

实验结论：

电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

实验3：电热与通电时间的关系

在电阻阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，电阻产生的热量越。

一、电流的热效应

多

1、内容：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。

2、公式：Q=I2Rt

3、单位：

I—AR—Ωt—sQ—J

二、焦耳定律

焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），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

二、焦耳定律

电能和电热关系

1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即

Q=W=UIt=I2Rt

2．当电扇（非纯电阻用电器）工作时，消耗的电能转化为电机的机械能和内能。

W＞Q热

电能内能+机械能

如：电暖器，电饭锅，电炉子等纯电阻用电器。

二、焦耳定律

[点拨]

(1)焦耳定律适用于一切电路。

(2)只有在纯电阻电路中，消耗的电能完全转化为内能，即Q＝W，如电烙铁、电热毯等。

(3)在非纯电阻电路中，电流做的功分为两部分，即电能转化为内能和其他形式的能，此时Q＜W，如电动机电路、电池充电等。

二、焦耳定律

三、电热的利用和防止

1.电热的利用

利用电热孵化器孵小鸡

用来加热

电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。

驱潮

很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。

2．电热的危害

三、电热的利用和防止

电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。

一、电流的热效应

电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

二、焦耳定律

Q=I2Rt

电能和电热关系

三、电热的利用和防止

课堂小结

1.两根阻值不等的电热丝串联在电路中，在相等的时间内（）

A.消耗的电能一样多

B.电阻大的电热丝消耗的电能多

C.电阻小的电热丝消耗的电能多

D.无法确定

B

我们一起来闯关

2．在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快。这是因为()

A．连接处的电流较大

B．连接处的电流较小

C．连接处的电阻较大

D．连接处的电阻较小

C

我们一起来闯关

3．功率相同的下列四种用电器，分别接入家庭电路中，在相同的时间内通过它们的电流产生的热量最多的是()

A．电烙铁B．电风扇

C．电视机D．洗衣机

A

我们一起来闯关

4.甲、乙两根电炉丝并联在同一电源上，甲炉电阻是乙炉的4倍，通电时间一样长，两根电炉丝产生的热量（）

A.甲多些B.乙多些

C.一样多D.无法比较

B

我们一起来闯关

Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s

=6