九年級物理全一冊184焦耳定律課件新人教版

焦耳定律第十八章第４節(jié)焦耳定律第十八章第４節(jié)

上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機也沒打開，很高興?？墒前职趾缶桶l(fā)現(xiàn)，劉煒琨剛看過電視。生活中的物理用手一摸電視機后蓋誰知道他爸是根據(jù)什么道理判定的嗎？生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。電熱器電熱器水用管狀電熱器水用管狀電熱器熱水器熱水器飲水機飲水機電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻演示電阻絲結(jié)論：

在電流、通電時間相同時，阻值

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系實驗驗證演示電阻絲結(jié)論：在電流、通電時間相同時，阻值大的電演示電阻絲結(jié)論：

在電流、電阻相同時，通電時間

長

的產(chǎn)生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時間的關(guān)系實驗驗證演示電阻絲結(jié)論：在電流、電阻相同時，通電時間長的產(chǎn)演示電阻絲結(jié)論：

在通電時間、電阻相同時，電流越

大

的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回實驗驗證演示電阻絲結(jié)論：在通電時間、電阻相同時，電流越大的電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10Ω實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越

多。實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR觀察實驗觀察實驗焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實

驗，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時間的關(guān)系。焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，

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1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機械能1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I=

=

=

0.6AUR36V60ΩQ=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時應(yīng)該特別注意條件。答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2．電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？電爐絲接入電路中時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。這是為什么?

問題1：因為電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)，根據(jù)P=I2R可知：通過電爐絲和導(dǎo)線的電流相等，電爐絲比導(dǎo)線電阻大，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量多。因此電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線不熱。我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？

問題2：在上節(jié)課，我們知道，你能用它解釋下面的問題嗎？因為兩燈泡是并聯(lián)，根據(jù)可知：燈泡兩端的電壓相等，100W的燈泡比15W的燈泡電阻小，所以100W的燈泡產(chǎn)生的熱量多。因此100W比15W燈泡更亮。為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？電動機1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機械能+內(nèi)能2.總功（電能）：W總=UIt3.有用功（機械能）：W有=Gh4.額外功（內(nèi)能、熱量）：電動機1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機械能+內(nèi)能2.總功（電能1.有一臺直流電動機在220V的電壓下工作時，電流為35A。用它勻速提升質(zhì)量為1400kg的貨物，在2s內(nèi)提升了1m。設(shè)電動機輸出的能量全部用來提升貨物。問：1）2s內(nèi)電動機對貨物做了多少功？

2）這期間電動機的效率是多少？3）電動機消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪些形式的能量？典型例題1.有一臺直流電動機在220V的電壓下工作時，電流為35A2.在學(xué)了電學(xué)知識后，小明與同學(xué)合作組裝了一個如圖所示的實驗裝置，他想通過該實驗測算小電動機提升重物的效率。當(dāng)他閉合開關(guān)后，通過調(diào)整實驗裝置，使鉤碼在10s內(nèi)勻速上升了0.6m，并觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2Ａ。已知鉤碼的質(zhì)量為50g，求：⑴電動機在鉤碼勻速上升的10s內(nèi)消耗的電能。⑵在鉤碼勻速上升的過程中，電動機提升鉤碼的效率為多少？典型例題2.在學(xué)了電學(xué)知識后，小明與同學(xué)合作組裝了一個如圖所示的實3.如圖所示的電動機是一種使用廣泛的動力機械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看．它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉?，F(xiàn)有一臺電動機，當(dāng)電動機兩端加220V電壓時，通過電動機線圈的電流為50A。問：（1）每分鐘該電動機消耗的電能是多少，（2）已知電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt（其中I、R和t分別表示通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時間），若該電動機線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?（3）這臺電動機每分鐘所做的機械功是多少?典型例題3.如圖所示的電動機是一種使用廣泛的動力機械，從能量轉(zhuǎn)化的課堂小結(jié)焦耳定律的實驗和內(nèi)容電熱的利用和危害課堂小結(jié)焦耳定律的實驗和內(nèi)容電熱的利用和危害焦耳定律第十八章第４節(jié)焦耳定律第十八章第４節(jié)

上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機也沒打開，很高興。可是爸爸后就發(fā)現(xiàn)，劉煒琨剛看過電視。生活中的物理用手一摸電視機后蓋誰知道他爸是根據(jù)什么道理判定的嗎？生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。電熱器電熱器水用管狀電熱器水用管狀電熱器熱水器熱水器飲水機飲水機電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻演示電阻絲結(jié)論：

在電流、通電時間相同時，阻值

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系實驗驗證演示電阻絲結(jié)論：在電流、通電時間相同時，阻值大的電演示電阻絲結(jié)論：

在電流、電阻相同時，通電時間

長

的產(chǎn)生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時間的關(guān)系實驗驗證演示電阻絲結(jié)論：在電流、電阻相同時，通電時間長的產(chǎn)演示電阻絲結(jié)論：

在通電時間、電阻相同時，電流越

大

的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回實驗驗證演示電阻絲結(jié)論：在通電時間、電阻相同時，電流越大的電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10Ω實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越

多。實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR觀察實驗觀察實驗焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實

驗，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時間的關(guān)系。焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，

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1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機械能1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I=

=

=

0.6AUR36V60ΩQ=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時應(yīng)該特別注意條件。答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2．電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？電爐絲接入電路中時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。這是為什么?

問題1：因為電爐絲與導(dǎo)線是串聯(lián)，根據(jù)P=I2R可知：通過電爐絲和導(dǎo)線的電流相等，電爐絲比導(dǎo)線電阻大，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量多。因此電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線不熱。我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？

問題2：在上節(jié)課，我們知道，你能用它解釋下面的問題嗎？因為兩燈泡是并聯(lián)，根據(jù)可知：燈泡兩端的電壓相等，100W的燈泡比15W的燈泡電阻小，所以100W的燈泡產(chǎn)生的熱量多。因此100W比15W燈泡更亮。為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？電動機1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機械能+內(nèi)能2.總功（電能）：W總=UIt3.有用功（機械能）：W有=Gh4.額外功（內(nèi)能、熱量）：電動機1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機械能+內(nèi)能2.總功（