2024年秋初中科学九年级上册同步课件（浙教版）3.6.3焦耳定律

第3章能量的转化与守恒6.3焦耳定律1学习目标2课时导入3感悟新知4随堂检测5课堂小结电流的热效应电功率1.电功率：电器的电功率，等于这个用电器两端的电压与通过这个用电器的电流的乘积。计算公式:P=UI变形式U=P/II=P/U对于纯电阻电器(只有电阻在做功)欧姆定律I＝U/R=U2/R推导公式=U·U/RP=UI

P=UI=IR·I=I2RP=U2/R(已知U和R求P)P=I2R(已知I和R求P)对于纯电阻电路，W＝Pt＝UItW=U2t/R=I2RtP＝Wt知识点电流的热效应1电流通过各种导体时，都会使导体的温度升高的现象。电热器：利用电流的热效应工作的.电热器的主要元件是发热体其特点是电阻率大,熔点高.结构:实质(能量转化):电能转化为内能的过程.判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电脑、电熨斗。电烙铁电饭锅电炉电熨斗电流的热效应在生产和生活中广泛的应用。例如：电炉、电熨斗、电热水器、电暖气等。这些电热器具有清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等优点，给生产和生活提供了极大的便利。但电流的热效应也有不利的地方，比如电动机，电视机等工作时也会有热量产生，这既浪费了电能，又可能在长时间机器散热较差时被烧毁。在远距离输电时，由于输电线有电阻，不可避免地使一部分电能在输电线上转化为内能而损失。电流的热效应有何利弊？

优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。

缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾；②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。防止措施：加装散热系统（如散热电扇）或为了更好散热而特别设计的结构。思考：同样通电的导线为什么没有电热器那么热?探究：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？建立猜想：可能跟电流大小有关可能跟导体的电阻有关可能跟通电时间有关方案设计：怎样体现导体产生热的多少？利用控制变量法；比较不同条件下导体产生热的多少实验结论：1、当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、当电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。3、显然通电时间越长，电流产生的热量也越多。1840年，英国物理学家焦耳通过大量的实验，精确地总结出了著名的焦耳定律。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，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。1、公式：Q=I2Rt

2、单位：Q—焦，I—安，R—欧，t—秒思考：电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？电吹风机：Q＜W电熨斗：

Q=W若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？∵Q=W又∵W＝UIt根据欧姆定律U=IR∴Q=W=UIt=I2Rt3、电能全部转化为热能时，若电能没有全部转化为热能时，则只可用焦耳定律来计算Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt电压力锅CYKB50－2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hz额定功率：900W

XX集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：027－85876363例：有一种新型的炊具叫电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如右图所示，问：该电压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？电压力锅CYKB50－2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hz额定功率：900W

XX集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉市新华下路211号电话：027－85876363

解题思路：根据焦耳定律，要想求出热量，必须知道电流、电阻、时间。你能找出以上三个量么？根据P=UI,得出I=P/U=900瓦/220伏＝4.09A根据R=U/I,得出R=U/I=220伏/4.09A＝53.8欧时间为15分钟，也就是900秒根据Q＝I2Rt就可以求出产生的热量因为当电流通过电压力锅时，电能全部转化为内能，所以我们还可以利用“W=P×t”来求出热量。

灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?思考：分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热的发光，而电线却感觉不到热。思考：如图，我们希望热量更多的集中在电炉的发热体上，而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律Q=I2Rt，你对发热体和导线的材料有何建议？发热体：电阻率大，熔点高导线：电阻率小，熔点高1.[2023·宁波月考]甲、乙两个电热器的电阻之比为5:4，通电相同时间甲、乙产生的热量之比为5:1，则通过甲、乙的电流之比为(

)A.4:1 B.1:4C.2:1

D.1:2C2.[2022·杭州一模]超导现象是指材料在温度降低到某一值时电阻变为零的现象，发生了超导现象的材料叫超导体。超导体有广泛的应用价值，但不适用于制作(

)A.电饭煲的电热板

B.电动机的线圈C.远距离输电的导线

D.发电机的线圈A3.[2023·宁波鄞州实验中学阶段练习]下列电路中，闭合开关后，在相同时间内虚线框里的电阻丝产生的总热量最多的是(

)D焦耳定律1、电热器：利用电流的热效应工作的.2、焦耳定律：电流通过导体产生的