18.4 焦耳定律 课件(共16张PPT)-2022-2023学年人教版物理九年级

(共16张PPT)
　　电炉丝和导线串联，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
　　
想想议议
焦耳定律
第十八章 第４节
2.理解焦耳定律，会用焦耳定律进行计算
1.通过生活实例，认识电流的热效应, 知道生活中电流热效应的应用
学习目标
生活中，哪些用电器通电后，会发热。请举例说明。
一、电流的热效应
　　电流通过导体时 转化成 ，这个现象叫做电流的热效应。
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关
电能
内能
自学导航(3min）
1.猜想：电流产生的热量与那些因素有关？用什么方法研究？具体如何研究？
2.在课文演示实验中U型管中液面高度不同反映了什么？
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
U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，
液面高度变化越大，对应的封闭空气温度越____ ，
里面的电阻丝产生的热量越____
高
多
U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，进而反映
对应电阻丝产生热量多少，这种实验方法叫
转换法
探究方法：
控制变量法
Q与 I、R、t 有关
实验1：研究电热与 关系
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
A
　　在 相同、 相同的情况下，电阻越 这个电阻产生的热量越多。
电流
通电时间
大
电阻
高
低
实验2：研究电热与 关系
I = I1
I
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 Ω
I1
　　在 相同、 相同的情况下，通过一个电阻的 越大，这个电阻产生的热量越多。
电阻
通电时间
电流
电流
I1
2
　　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
　　
二、焦耳定律
　　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
　　　　
　　2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
　　W＞Q
三、电能和电热关系
电能 内能+机械能
Q=W=Pt=UIt =I2Rt=U2t/R
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
此时Q只能用Q=I2Rt
此时W只能用W=Pt=UIt
Q = I2Rt
=(2A)2×50 W×300s
= 60000 J
一根50Ω的电阻丝接在100V的电源两端，在5min内共 产生多少热量
答: 在5min内共产生60000J热量。
解:
例题
I =　 =　　　= 2A
U
R
100 V
50 Ω
　　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
　　答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
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。
四、电热的利用和防止
　　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
1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的_______制成的加热设备。
电能
内能
热效应
链接中考
2.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是 W，通电1min时产生的热量是_______J。
400
24000
3.某导体的电阻是2Ω，当1A的电流通过时1min 产生的热量是多少J？
解：Q=I2Rt=(1A)2 ×2Ω×60S
=120J
答：1min产生的热量是120J。
链接中考
4.一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω,线圈中的电流为10A,若这台电动机正常工作1S，
求：（1）消耗的电能W。（2）产生的热量Q。
解：（1） W＝UIt
＝380V×10A×1S
＝3800J
（2） Q＝I2Rt
＝(10 A)2×2 Ω×1S
＝200J
答： 消耗的电能是3800焦；产生的热量是200焦。