6.3焦耳定律同步课件-2021-2022学年教科版物理九年级上册（共25张PPT）

(共25张PPT)
6.3 焦耳定律
1.通过阅读教材能说出什么是电流热效应 并举例说明.
2.通过阅读教材能写出焦耳定律公式，并能进行有关计算
3.通过结合生活中的实例能说出电功和电热的联系及区别
学习目标
导读
01
　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。
电流的热效应
02
电烤箱
电取暖器
电热水器
电流通过导体时，将电能化为内能的现象，叫做电流的热效应
利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。
电流的热效应
02
1、导线和电熨斗串联，一段时间后电熨斗很热而导线不热
2、在照明电路中接入大功率电炉，电线将显著发热，可能烧坏绝缘皮，甚至引起火灾
3、风扇使用较长时间后内部被烧毁
猜想：电流的热效应与哪些因素有关？
电阻 R
电流 I
时间t
电流的热效应
02
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关
实验装置
演示实验
电流的热效应
02
[猜想与假设]
1、可能与电阻有关
2、可能与电流有关
3、可能与通电时间有关
电流的热效应
02
要点提示：
（1）转换法的应用：通过U形管液面高度的变化反映产生电热的多少。
（2）控制变量法的应用：
①探究电流与通电电流大小的关系，控制电热丝阻值和通电时间相同，改变通过两电热丝的电流大小；
②探究电热与电阻的关系，控制通过电热丝的电流和通电时间相同，选择两个电阻不同的电热丝；
③探究电热与通电时间的关系，控制电热丝的阻值和通过的电流相同，改变通电时间的长短。
实验：探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
电流的热效应
02
研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使密封容器中的空气温度升高、体积膨胀，U型管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
控制变量法转换法
实验目的
实验方法
实验原理
电流的热效应
02
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
A
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
电流的热效应
02
实验2：研究电热与电流关系
I = 2I1
I
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 Ω
I1
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
电流的热效应
02
实验结论：
电流通过导体时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。
实验3：电热与通电时间的关系
在电阻阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，电阻产生的热量越 。
焦耳定律
03
1、内容：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。
2、公式：Q = I2Rt
3、单位：
I—A R—Ω t—s Q—J
焦耳定律
03
　　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
电能和电热关系
04
　　1．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
　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等纯电阻用电器。
　　2．当电扇（非纯电阻用电器）工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
　　W ＞ Q热
电能 内能+机械能
[点拨]
(1)焦耳定律适用于一切电路。
(2)只有在纯电阻电路中，消耗的电能完全转化为内能，即Q＝W，如电烙铁、电热毯等。
(3)在非纯电阻电路中，电流做的功分为两部分，即电能转化为内能和其他形式的能，此时Q＜W，如电动机电路、电池充电等。
[注意] 电动机为非纯电阻电路，计算电流做功只能用W=Uit，计算电热只能用I2Rt：由此可以看出，对于电动机而言，电热知识电流做的功的很小的一部分，而电流做的功大部分（W-Q）转化为电动机的机械能。
电能和电热关系
04
电热的利用和防止
05
1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
驱潮
电热的利用和防止
05
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
2．电热的危害
随堂练习
1、电视机，收音机，电脑等家用电热器放置一段时间后，要通电，这是利用（ ）来驱潮。
2、电视机外壳的散热窗，计算机的散热扇，电冰箱放置时后背面与墙壁保持一定的距离。这是都因为为了防止（ ）带来的危害。
电热
电热
随堂练习
3.一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量
随堂练习
4.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？
随堂练习
5.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中的电流为10A，这台电动机正常工作1h，其线圈产生的热量为多少？这段时间内电流做的功是多少？
随堂练习
6.某导体的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？
知识总结
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应
二、影响电流热效应的因素
电流通过导体时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。
三、焦耳定律
Q = I2Rt
四、电能和电热关系
五、电热的利用和防止
再 见