18.4 焦耳定律 课件 2022-2023学年人教版物理九年级全一册(共20张PPT)

(共20张PPT)
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焦耳定律
人教版九年级全一册第十八章
　　电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热
　　电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关
想想议议
电流的热效应
生活中.许多用电器接通电源后.都伴有热现象产生.
电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应.
【猜想】
【设计实验进行探究】
问题：当一个物理量的大小被猜测与
多个因素有关时，应用什么方法去探
究？
控制变量法
电流通过导体时产生的 多少跟哪些因素有关？
热量
电 阻
电 流
通电时间
电流的热效应
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。
实验2：研究电热与电流关系
I = 2I1
I
A
R = 10 Ω
R = 10 Ω
R = 10 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。
10 Ω
10 Ω
10 Ω
(3)研究通电时间对产生热量的影响
要研究通电时间对产生热量的影响,应该控
制　　　　和 不变,改变 　。 　 　　　　　　　
通电时间
电阻
电流
由生活经验知道，同一个电热器（电阻
一定），电流不变时，通电时间越长，产生
的热量越多。
　　
　　
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。
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。
在电流和电阻都相同的情况下，通电
时间越长，这个电阻产生的热量越多。
结论：电流通过导体产生的热量跟 、
、 有关。
电流
电阻
通电时间
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。这个规律叫做焦耳定律。
Q = I2Rt
如果热量用Q 表示，电流用I 表示，电阻用R 表示，通电时间用t 表示，则焦耳定律为
公式中的Q、I、R、t 的单位分别为J、A、W、s 。
焦耳致力于热功当量的精确测定达40年之久.他用实验证明“功”和“热量”之间有确定的关系，为热力学第一定律的建立确定了牢固的实验基础.
焦耳是英国物理学家.他一生的大部分时间是在实验室里度过的.1840年，焦耳通过大量的实验终于确定了电流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，这个规律就是焦耳定律。
焦耳定律
Q =I Rt
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式：
意义：
单位：
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.
焦耳
(1818－1889)
纯电阻电路:
电能 → 内能
Q
I2Rt
W
UIt
=
M
非纯电阻电路:
电能 → 内能+其它形式的能
W
E其 + Q
UIt
I2Rt=Q
＞
电热的利用：
电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。
电热的利用和防止
生活中电热的利用：
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。
　　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。
电热的危害
电热的防止
电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇.　
一、电流的热效应
定义：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。
二、焦耳定律
表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式：Q = I 2 R t
三、电热的利用和防止
1．利用：电暖气、电烤箱、电熨斗。
2．防止：散热窗、散热扇。
1）纯电阻电路：
2）非纯电阻电路：
一、电流的热效应
定义：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。
二、焦耳定律
表述：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。
公式：Q = I 2 R t
三、电热的利用和防止
1．利用：电暖气、电烤箱、电熨斗。
2．防止：散热窗、散热扇。
1．将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上，若R1=5 Ω >R2，通电后问那根火柴先被点燃 （ ）
A. R1在上的火柴
B. 在R2上的火柴
C. 同时点燃
D. 无法确定
2．要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半，则应使 （ ）
A. 通过它的电流减小一半
B. 它两端的电压减小一半
C. 它的电阻减小一半
D. 电压和电阻均减小一半
练习
A
C
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
　　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
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
解:
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
谢谢聆听