2021-2022学年度人教版物理九年级下册课件 第4节 焦耳定律(共26张PPT)

(共26张PPT)
第十八章 电功率
九年级物理人教版·下册
第4节 焦耳定律
授课人：XXXX
新课引入
观察图片
电暖器
电热水壶
电饭煲
电流通过这些用电器做功，将电能转化成什么形式的能？
学习目标
新知讲解
一、电流的热效应：
电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
新知讲解
二、实验探究：电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关？
猜想与假设
（1）根据日常生活经验可知，通电导体产生的热量可能与电流的大小以及通电时间有关；
（2）电炉丝热得发红，而导线却不怎么热。
通电导体产生的热量可能与电阻的大小有关。
设计实验与制订计划
（1）要研究通电导体产生的热量与电流、电阻以及通电时间的关系，要采取什么研究方法？
控制变量法
（2）怎样比较导体产生热量的多少？这种方法叫什么？
转换法
通过观察U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
新知讲解
（一）探究电流产生的热量跟电阻大小是否有关。
新知讲解
1.应用控制变量法，探究电流产生的热量与电阻大小是否有关，要控制通电时间和电流的大小相同；
2.通过串联的方式达到控制通电时间和电流大小相同的目的。
R1≠ R2
进行实验与收集证据
新知讲解
结论：
在电流和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。
（二）探究电流产生的热量跟电流大小是否有关。
新知讲解
应用控制变量法，探究电流产生的热量与电流大小是否有关，要控制通电时间和电阻的大小相同。
右边容器外还并联一个电阻，是让通过密闭容器内电阻丝的电流不同。
R1= R2
通过密闭容器内电阻丝的电流不同。
新知讲解
结论：
在电阻和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。
新知讲解
探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关
强化训练
(北部湾中考)如图所示是探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关”的实验装置。通电前，A、B两个U形管内的液面相平，通电一定时间后，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，则（ ） A. I1＝I2，A管中的液面较低 B. I1＝I2，A管中的液面较高 C. I1＞I2，A管中的液面较低 D. I1＞I2，A管中的液面较高
D
新知讲解
二、焦耳定律
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。
1.内容：
2.数学表达式：
热量 电流 电阻 时间
J A Ω s
意义：
单位：
焦耳（1818年-1889年），英国物理学家
新知讲解
3.焦耳定律的理论推导
当电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W。
注意
新知讲解
例题 一根60欧的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？
解：由欧姆定律得，通过电阻丝的电流：
根据焦耳定律：
强化训练
(哈尔滨中考) 通过110Ω电阻丝的电流是2A，产生8800J的热量需要通电 s，这段时间电流做的功是 J。
20
8800
新知讲解
三、电热的利用和防止：
电暖气
电饭煲
电熨斗
电饼档
电热孵小鸡
利用电热
新知讲解
防止电热
利用微型风扇为电脑散热
讨论：你还知道哪些利用和防止电热的实例。
新知讲解
知识总结
1.(铜仁中考) 有两个电阻：R1=６Ω，R2=８Ω，若将它们串联在电路中，则在相同时间内消耗的电能之比W1：W2 = ；若将它们并联在电路中，它们在相同时间内产生的热量之比Q1：Q2 = 　 。
3：4
4：3
目标测试
2.(潍坊中考) 最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是（　　）
A.欧姆 B.焦耳 C.奥斯特 D.法拉第
B
目标测试
3.(北京中考) 【多选题】小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验，其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油，阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2。闭合开关一段时间后，记录此时两个温度计的示数。根据上述实验，下列说法中正确的是（　　）
A.此实验探究的是热量与电阻的关系
B.此实验探究的是热量与电流的关系
C.此实验探究的是热量与时间的关系
D.此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
AD
目标测试
C
目标测试
目标测试
5.(龙岩中考) 10Ω的电阻R1和5Ω的电阻R2串联接在一电源中，通电1min电阻R1产生的热量是600J。
求：（1）通过R1的电流I1；（2）加在R2两端的电压U2。