2021-2022学年度沪粤版九年级上册物理课件 第4节 探究焦耳定律（28张）

(共28张PPT)
第十五章　电能与电功率
第4节　探究焦耳定律　
小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视.爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是用手一摸电视机的后盖就发现，小明刚看过电视.你知道他爸爸是根据什么判断的吗？
新课引入
学习目标
1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用.
2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时
间的定性关系.
3.知道焦耳定律，会运用焦耳定律进行简单的计算.
4. 电热的利用和防止.
新课目标
电油炸锅
电饭煲
电熨斗
这些用电器通电后，都伴有热现象，这是为什么呢？
电流通过导体时电能转化为内能的现象叫作电流的热效应.
新课讲解
电流的热效应
一
电烤箱
电烙铁
电热水壶
生活中利用电流热效应的用电器
优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等.
缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命.
电流的热效应有什么利和弊？
灯泡通电后，在刚开始通电不是很热，可过了一会就很热，为什么？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？
电饭锅通电后为什么必须按下加热（煮饭）按钮开关才能煮熟饭？
通电导体放出的热量跟哪些因素有关
二
电流通过导体产生的热量可能与哪些因素有关？
（1）可能与通电时间有关，因为通电时间越长，用电器产生
的热量越多；
（2）可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的
铜导线却不太热；
（3）可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾.
（1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一
定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的
影响；
通电时间越长温度计示数越大
（2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的
电流为2I.比较R两次所产热的多少；
通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高
（3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不
变，比较温度计的示数.
电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大
1.对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，
产生的热量越多.
2.对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越
大越长，产生的热量越多.
3.在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，
产生的热量越多.
导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的热量越多，那么导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间有什么样的定量关系？
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，这个规律叫作焦耳定律.
焦耳定律
三
电流I的单位是安（A）
电阻R的单位是欧（Ω）
时间t的单位是秒（s）
热量Q的单位是焦（J）
如图所示，电吹风工作时，消耗了1000J的电能，电流在电阻线上产生的热量等于1000J吗？
电热与电功的关系
四
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 （即纯电阻电路），如：电暖器，电饭锅，电炉子等.而电吹风工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能=内能+机械能，即W＞Q热.
（1）电热的利用
电热在日常生活中的应用
电热的利用和防止
五
养鸡场用电热孵化器孵出小鸡
（2）电热的危害
烧坏电器
导线绝缘皮老化引起火灾
投影仪的散热窗
电流的热效应
通电导体放出的热量跟哪些因素有关
定义
通电时间
电阻大小
电流大小
课堂小结
焦耳定律的
应用
内容
公式：Q=I2Rt
电热器
推导公式：Q=UIt=
电流热效应的应用与控制
焦耳定律
控制散热及散热措施
课堂小结
1.电流的热效应是电流通过导体时___ __转化成__ __的现象.
电热器是利用电流的_______制成的加热设备.
电能
热
2.“在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持
_____、_____一定，用滑动变阻器改变电阻丝的电流.
热效应
电阻
时间
课堂训练
3.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为______.
4.一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热量为600J，这个电阻的阻值是___ Ω.
5.一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是4.5×
104J,则通过电阻的电流是______.
600J
600J
50
1.37A
7.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流之比为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______.
4︰3
1︰9
6.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J.
10
8.现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接
入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情
况是 （ ）
A.甲放热多 B.乙放热多
C.同样多 D.无法判断
9.将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”
的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V
的电源上，在相同时间内，电流通过他们时发热功率最
大的是 （ ）
A.电烙铁 B.充电器
C.电风扇 D.一样多
B
A
10.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使
通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热
量为Q2，那么Q2是Q1的 ( 　 )
A.2倍 B.4倍　
C.0.25倍　 D.0.5倍
B