18.4《焦耳定律》课件（共22张PPT）2023-2024学年人教版物理九年级上学期

(共22张PPT)
九年级物理
18.4 焦耳定律
现在是信息时代，每个人都离不开手机，可是小明说他有一次在手机上打游戏，时间长了，发现手机很热。你相信他说的话吗？
任何用电器通电后都会发热，甚至有些用电器就是利用发热的现象工作的。
电流的热效应
1、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。
一、电流的热效应。
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
猜想：
电阻R
电流I
电压U
时间t
……
探究：电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关
透明装置中密封着等量空气，如何知道产生热量的多少？
空气
实验装置
控制变量法
转换法(通过U形管左右两侧液面高度差来反映产生热量的多少)
5Ω
10Ω
探究电热与电阻：
把两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。
结论：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。
5Ω
5Ω
5Ω
R2
R1
探究电热与电流：
如图把两容器中的电阻丝连接起来接到电源两端，容器中两段电阻丝的电阻相同。
结论：在电阻相同，通电时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越多。
总结论：
电流通过电阻丝产生的热量跟导体的_______、通过导体的_______以及____________有关。
电阻
电流
通电时间
在电阻和通电时间相同时，电流越大，这个电阻产生的热量越多。
在电阻和通电时间相同时，电流越大，这个电阻产生的热量越多。
在电流和电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
焦耳（James Prescott Joule)
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：Q =I2Rt。
焦 耳
(1818—1889）
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
I-电流- A
R-电阻-Ω
t-时间-s
Q-热量-J
二、焦耳定律
t=5min=300s
例1：一根20Ω的电阻丝接在16V的电源两端，在5min内共产生多少热量
答: 在5min内共产生3840J热量。
解:
W=　 t =　　　 ×300s= 3840J
U2
R
(16V）2
20Ω
Q=W=3840J
由W=UIt I =U/R得：
电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体。
三、电热的利用和防止
1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
电热水器
电饭锅
　　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。
2.电热的危害
现在你知道长时间使用手机，手机会发热的原因了吗？
1.下列用电器中，利用电流热效应工作的是 (　　)
C
A. 计算器
B. 电风扇
C. 电暖气
D. 电视
巩固练习
2.在相等的时间内，电热丝甲比电热丝乙放出的热量多，则( )。
A.通过甲的电流一定比通过乙的电流大
B.甲两端的电压一定比乙两端的电压大
C.甲的电阻一定比乙大
D.甲消耗的电功率一定比乙消耗的电功率大
D
3.关于电热的利用，下列说法中错误的是( )。
A.电热对我们来说总是有利的
B.电视机、收音机上开小孔是为了散热
C.电饭锅是利用电流热效应来工作的
D.梅雨季节可用电热给电视机驱潮
A
4.某电炉丝电阻为100 Ω，通电10 s产生的热量为4×103 J，则通过电炉丝的电流是 (　　)
A.2 A B.4 A C.20 A D.40 A
A
5.一个电热器，当通过它的电流是2A时，1min产生2.64×104 J的热量．求该电热器的电功率和它工作时的电阻值．
解：(1)W=Q= 2.64×104 J
t=1min=60s
P =　 =　　　 = 440W
W
t
2.64×104 J
60s
（2）由p=UI I =U/R得：
p=　　
I2R
R=　 =　　　 = 110Ω
P
I2
440W
(2A)2
课堂小结
电流的热效应
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害