教科版九年級物理 6.3 焦耳定律課件(共22張PPT)

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第3節(jié)焦耳定律

第六章電功率

課程講授

新課導入

本課小結

我們一起來闖關

1.能說出什么是電流熱效應并舉例說明。

2.能寫出焦耳定律公式，并能進行有關計算。

3.通過結合生活中的實例能說出電功和電熱的聯(lián)系及區(qū)別。

素養(yǎng)目標

認識下面的用電器嗎？給它們通電后它們有什么共同特點？

新課導入

電烤箱

電取暖器

電熱水器

電流通過導體時，將電能化為內能的現(xiàn)象，叫做電流的熱效應

利用電流的熱效應工作的電器叫作電熱器。

一、電流的熱效應

1、導線和電熨斗串聯(lián)，一段時間后電熨斗很熱而導線不熱

2、在照明電路中接入大功率電爐，電線將顯著發(fā)熱，可能燒壞絕緣皮，甚至引起火災

3、風扇使用較長時間后內部被燒毀

猜想：電流的熱效應與哪些因素有關？

電阻R

電流I

時間t

一、電流的熱效應

要點提示：

（1）轉換法的應用：通過U形管液面高度的變化反映產生電熱的多少。

（2）控制變量法的應用：

①探究電流與通電電流大小的關系，控制電熱絲阻值和通電時間相同，改變通過兩電熱絲的電流大??；

②探究電熱與電阻的關系，控制通過電熱絲的電流和通電時間相同，選擇兩個電阻不同的電熱絲；

③探究電熱與通電時間的關系，控制電熱絲的阻值和通過的電流相同，改變通電時間的長短。

實驗：探究電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關

一、電流的熱效應

研究電流的熱效應跟哪些因素有關

當電流通過電阻絲時，電流產生的熱量就使密封容器中的空氣溫度升高、體積膨脹，U型管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產生的熱量越多，液面就會上升得越高。我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產生的熱量。

控制變量法、轉換法

實驗目的

實驗方法

實驗原理

一、電流的熱效應

實驗1：研究電熱與電阻關系

R1=5Ω

R2=10Ω

A

在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多。

一、電流的熱效應

實驗2：研究電熱與電流關系

I=2I1

I

A

R=5Ω

R=5Ω

R=5Ω

I1

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，這個電阻產生的熱量越多。

一、電流的熱效應

實驗結論：

電流通過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

實驗3：電熱與通電時間的關系

在電阻阻值和電流大小相同的條件下，通電時間越長，電阻產生的熱量越。

一、電流的熱效應

多

1、內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

2、公式：Q=I2Rt

3、單位：

I—AR—Ωt—sQ—J

二、焦耳定律

焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英國物理學家。用近40年的時間做了400多次實驗，研究熱和功的關系。通過大量的實驗，于1840年最先精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。

焦耳

二、焦耳定律

電能和電熱關系

1．當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，那么電流產生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt

2．當電扇（非純電阻用電器）工作時，消耗的電能轉化為電機的機械能和內能。

W＞Q熱

電能內能+機械能

如：電暖器，電飯鍋，電爐子等純電阻用電器。

二、焦耳定律

[點撥]

(1)焦耳定律適用于一切電路。

(2)只有在純電阻電路中，消耗的電能完全轉化為內能，即Q＝W，如電烙鐵、電熱毯等。

(3)在非純電阻電路中，電流做的功分為兩部分，即電能轉化為內能和其他形式的能，此時Q＜W，如電動機電路、電池充電等。

二、焦耳定律

三、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: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節(jié)溫度。

驅潮

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，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。

2．電熱的危害

三、電熱的利用和防止

電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。

一、電流的熱效應

電流通過導體時產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。

二、焦耳定律

Q=I2Rt

電能和電熱關系

三、電熱的利用和防止

課堂小結

1.兩根阻值不等的電熱絲串聯(lián)在電路中，在相等的時間內（）

A.消耗的電能一樣多

B.電阻大的電熱絲消耗的電能多

C.電阻小的電熱絲消耗的電能多

D.無法確定

B

我們一起來闖關

2．在家庭電路中，導線相互連接處往往比別處更容易發(fā)熱，老化更快。這是因為()

A．連接處的電流較大

B．連接處的電流較小

C．連接處的電阻較大

D．連接處的電阻較小

C

我們一起來闖關

3．功率相同的下列四種用電器，分別接入家庭電路中，在相同的時間內通過它們的電流產生的熱量最多的是()

A．電烙鐵B．電風扇

C．電視機D．洗衣機

A

我們一起來闖關

4.甲、乙兩根電爐絲并聯(lián)在同一電源上，甲爐電阻是乙爐的4倍，通電時間一樣長，兩根電爐絲產生的熱量（）

A.甲多些B.乙多些

C.一樣多D.無法比較

B

我們一起來闖關

Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s

=6