【課件】人教版九年級全冊184焦耳定律課件（21張）

第4節(jié)焦耳定律第十八章電功率觀察與思考生活中，許多電流接通電源后，都伴隨熱現(xiàn)象產(chǎn)生，這些熱量是從哪里來的？理解焦耳定律，并能利用焦耳定律進行簡單的計算。02能通過生活實例，認識電流的熱效應。01學習目標知道利用和防止電熱的場合和方法。03電流的熱效應什么是電流的熱效應？思考：電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導體時，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。問題：電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關?猜想：與電阻、電流、時間有關設計實驗：1．當一個物理量被猜測與多個因素有關，應用什么方法去研究？控制變量法2．用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？轉(zhuǎn)換法電熱——液體吸熱，觀察升高的溫度；

氣體(或液體)受熱膨脹，觀察膨脹的多少實驗1：研究電熱與電阻關系R1=5ΩR2=10ΩA條件：容器相同，I相同，t相同結論：I

和t

相同時，R越大，Q越多?，F(xiàn)象：B中液面上升多5Ω5Ω5ΩAB實驗2：研究電熱與電流關系I=2I1AIR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1結論：R

和t

相同時，I越大，Q越多?，F(xiàn)象：D

中液面上升多條件：容器相同，R相同，t相同5Ω5Ω5ΩCD實驗視頻焦耳定律焦耳（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(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。焦耳定律Q=

I2Rt

內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)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。公式：理論推導：電流通過導體時，如果消耗電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W。即：Q=W=Pt=UIt=IR·It=I2Rt。電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱?電線和電爐串聯(lián)，通過它們的電流是一樣的，而電爐的電阻比電線的電阻大的多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時間內(nèi)電流通過電爐產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大，因此電爐熱而電線卻不熱。例題例題一根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?I=UR解：=36V60Ω=0.6AQ=

I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s

=6480J已知電阻R、電壓U、時間t，求產(chǎn)生的熱量Q；求熱量則利用公式Q=

I2Rt

，而I未知，則先利用I=求IUR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桑娮柙酱?，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?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。所以我們在應用公式時應該特別注意條件。例題電熱的利用和防止1.電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞電熱器都是利用電流的熱效應工作的。用于加熱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.電熱的防止電腦的微型風扇電視機的后蓋知識拓展：電能和電熱的關系電能：W=UIt熱量：Q=I2Rt純電阻電路：U=IR消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能I=URW=UIt=IR·It=I2Rt=Q=U2R電能W內(nèi)能Q機械能E電流扇葉轉(zhuǎn)動知識拓展：電能和電熱的關系電能：W=UIt熱量：Q=I2Rt非純電阻電路：W≠Q(mào)I

≠

UR電風扇W=Q+EUIt=I2Rt+E某電動機上標有“220V，2A”它的線圈電阻為5?，當它正常工作1分鐘后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的熱量為多少？如沒有其他能量的損失，則得到多少的機械能？解：消耗的電能：W總=UIt=220V×2A×60s=26400J線圈中產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(2A)2×5?×60s=1200J得到的機械能：W機=W總-Q=26400J-1200J=25200J例題焦耳定律電流的熱效應電流通過導體會發(fā)熱焦耳定律課堂小結實驗結論表述：電流通過導體產(chǎn)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。公式:

Q=I2Rt

Q=I2Rt

的推導公式的應用BA隨堂訓練1．現(xiàn)有甲、乙兩個電爐子，已知電爐電阻R1＞R2，分別接入電源電壓220V的電路中，相同時間內(nèi)，它們發(fā)熱情況是（）A．甲放熱多B．乙放熱多C．同樣多D．無法判斷2．將一臺“220V100W”的電風扇，一個”220V100W“

的充電器，一把“220V100W”的電烙鐵分別接在220V的電源上，在相同時間內(nèi)，電流通過他們時發(fā)熱功率最大的是（）

A．電烙鐵B．充電器C．電風扇D．一樣多3．一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210Ω，它的額定功率有多大？在額定電壓下通電10min產(chǎn)生多少熱量？因為電烙鐵消耗的電能全部用來發(fā)熱，所以Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J解：

P額===40WU額2R(220V)21210Ω4．某校師生自制了一臺電烘箱。電烘箱的電阻絲通過5A的電流時，每分鐘可產(chǎn)生6.6×104J的熱量。求這臺電烘箱的電功率和電阻絲工作時的電阻。解：

P

===