18.4 焦耳定律课件 2022-2023学年人教版物理九年级全册(共25张PPT)

(共25张PPT)
焦耳定律
第十八章 第４节
生活中的物理
用手摸一下电视机后盖
谁知道他爸爸是根据什么道理判定的吗？
上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。当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 ，后来发现小刚说了谎。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
电热壶
电烤箱
电炉
电饭锅
热水器
电热器
通电后，这些用电器会发热，
一、电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
电流通过导体产 生热的多少跟什么因素有关？
点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？
串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？导线和电熨斗
[猜想与假设]
1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大
电流的热效应与那些因素有关？
2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大
3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大
[设计实验]
讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？
答:控制变量法
讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？
答：转换法
电热——
气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关
演示实验
实验装置
实验中，通过观察U形管中液面高度的变化
来判断产生热量的多少，
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 = 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。
实验结论：
1、I与t相同，R越大，Q越多
2、R与t相同，I越大，Q越多
3、 R与I相同，t越大，Q越多
焦耳定律
Q = I R t
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式：
意义：
单位：
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。
焦耳
(1818－1889)
我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？
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:
例题1
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
　　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=U2/R t
　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
　　2．电能转化为内能外的其他能量，当电动机（电扇）工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
　　W＞Q热
三、电能和电热关系
电能 内能+机械能
电能全部转化为电热时可以用Q = UIt = I2Rt=U2/R
例题2
有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将两只电炉分别接入电源电压为220V的电路中，在相同时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲　　　　I乙，两电炉的电阻丝放出的热量Q甲　　　Q乙。（均选填“>”、“<”或“=”）
例题3
将一台“220V　100W”的电风扇、一个“220V　100W”的充电器、一把“220V　100W”的电烙铁分别接到220V的电源上，在相同时间内，通电后产生热量最多的是（　　　）
A、电烙铁　　　B、充电器　　　　C、电风扇　　　　D、一样多
　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事
想想议议
电热的利用
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.　
1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。
2.焦耳定律：Q=I Rt
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=U2/R t
　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
要从通风、散热等角度来有效地防止电热的
小结 拓展
驶向胜利的彼岸
课堂练习
1，电熨斗通电时很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（　　　）
A导线有绝缘保护层，能隔热
B导线散热快，所以温度低
C通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D导线电阻小产生的热量少
2，在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是（　　　　）
A 通过它们的电流和加在两端的电压
B 通过它们的电流和它们的电阻
C 通过它们的电流和通电时间
D 通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
3，为了使电热器的功率变为原来的一半，下列办法中正确的是（ ）
A、保持电压不变，电阻变为原来的一半；
B、保持电阻不变，电压变为原来的一半；
C、电压和电阻都变为原来的一半；
D、使电压变为原来的1/4，电阻变为原来的一半
4，有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是：( )
A．把电阻丝剪去一小段。
B．更换一根较粗的电阻丝。
C．与电阻丝串联一个电阻。
D．与电阻丝并联一个电阻
5、用电热丝烧水，当电压为U时，t秒内可将水烧开.如果电压降为原来的一半，则同样烧开这些水所需的时间应为 ( )
A．t／4　
B．t／2　　
C．2t 　
D．4t