教科版九年级物理上册 6.3 焦耳定律（课件）(共27张PPT)

(共27张PPT)
3.焦耳定律
电流通过导体时会发热，将电能转化成内能的现象叫做电流的热效应.
一、电流的热效应
你知道生活中的哪些用电器存在类似现象
电热：电流热效应中产生的热量叫做电热。
用“Q”表示。
通电导体产生的热量Q跟哪些因素有关？ 关系怎样？
现象:电热丝和导线通过的电流相同.为什么电热丝温度极高，而导线却几乎不发热？
根据此现象，你能提出什么问题？
电流流过导体产生的热量Q与电阻R的大小有关
现象:为什么多个用电器同时使用容易造成火灾？
根据此现象，你能提出什么问题？
电流流过导体产生的热量Q与电流I的大小有关
现象:电热毯长时间使用可能会引发火灾.为什么？
根据此现象，你能提出什么问题？
电流流过导体产生的热量Q与通电时间t有关
探究实验：
实验方法：
实验目的：
研究电流通过导体产生的热量Q跟 电阻R，电流大小I和通电时间t的关系.
设计实验：
1、如何展示出电流产生的热量Q的多少？
2、如何控制电流大小I相同？
控制变量法
探究电流的热效应跟哪些因素有关
电流通过导体产热,其中所产生的热量看不见，如何测量呢？
既看不见也摸不着的科学量
既看得见也能测量的科学量
转化
转化
让电流产生的热量被气体吸收，通过观察气体的热膨胀（观察玻璃导管内的水柱升降）来测量.
实验一
在通电电流和通电时间相同的条件下，研究通电导体产生的热量跟电阻的关系：
电路图：
在电阻和通电时间相同的条件下，研究通电导体产生的热量跟电流的关系.
电路图：
实验二
观察实验一：
观察实验二：
实验三
在电流和电阻相同的条件下研究通电导体产生的热量跟通电时间的关系.
电路图：
结论1：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，导体产生的热量越多.
结论2：在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，导体产生的热量越多.
结论3：在电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，导体产生的热量越多.
　　焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
焦 耳
二、焦耳定律
内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。
公式：Q=I2Rt
单位： I—安 R—欧 t—秒 Q—焦
三、电热与电功的关系
电功W
电热Q
Q = W （I2Rt=UIt）
电功W
电热Q
Q < W
其他形式的能
电热与电功的关系
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算.
注意：
1.电流的热效应：电流通过导体时____能转化为____能的现象.
2.影响电流热效应的三个因素：__________ .
3.焦耳定律：
电流通过导体产生的热量跟_____________成正比，跟导体的_________成正比，跟____________成正比.
公式：_______.
电
内
电流的大小
电阻的大小
通电时间
电流的平方
电阻
通电时间
Q=I2Rt
1.（2013 乐山中考）下列关于如图所示实验的说法中错误的是（　 ）
A．该实验研究的是电流的
热效应
B．实验中采用了控制变量法
C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少
C
2.（2013 常州中考）将两根电阻丝R1、R2分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，R1：R2=2：5．通电一段时间后，R1、R2产生的热量之比为（　　）
A．2：5
B．5：2
C．4：25
D．25：4
A
3. 在家庭电路中，导线相互连接处往往比别处更容易发热，老化更快．这是因为（　　）
A．连接处的电流较大
B．连接处的电流较小
C．连接处的电阻较大
D．连接处的电阻较小
C
4.某导体的电阻是2Ω，当1A的电流通过时，1 min产生的热量是多少焦？
解：Q= I2Rt
=(1 A)2 ×2 Ω×60 s
=120 J
答：1 min产生的热量是120 J.
5.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V，线圈的电阻为2 Ω,线圈中的电流为10 A,若这台电动机正常工作1 s， 求：（1）消耗的电能.
（2）产生的热量.
解：1 ） W＝UIt＝380 V×10 A×1 s
＝3 800 J
2 ） Q＝I2Rt＝10 A ×10 A ×2Ω ×1 s
＝200 J
答： 消耗的电能是3 800 J；产生的热量是200 J.