人教版九年级全册第十八章 电功率第4节焦耳定律（(共18张PPT)）

(共18张PPT)
焦耳定律
第十八章 第４节
上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是小明的爸爸后来就发现，小明刚看过电视。谁知道他爸是根据什么道理判断的呢？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。请举例说明。
用手一摸电视机后盖
电烤箱
电熨斗
电饭煲
电流通过导体时电能转化成内能。
电热器
饮水机
热水器
以上这些电器的共同点是什么？
电炉子
一、电流的热效应
现象:
电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
问题:
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
猜想:
可能跟电阻、电流、通电时间有关
想想议议
实验1：研究电热与电阻关系
　　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。
视频实验
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
A
实验方法
1、电阻丝串联的目的是控制电流和通电时间相同.
2、用到的方法:控制变量法
3、本实验中将电阻丝产生的热量通过U形管中液
面的高度差显示出来运用了转换法.
4、本实验中应使两容器密闭，不能漏气。
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。
视频实验
SWF
　　焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），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。
焦 耳
　　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。　　
二、焦耳定律
Q = I R t
热量 电流 电阻 通电时间
J A Ω S
焦耳定律
公式：
意义：
单位：
　　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
　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
　　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热
三、电能和电热关系
电能 内能+机械能
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，由焦耳定律可知，在电流与通电时间相同时，导线产生的热量远小于电炉丝产生热量，所以导线几乎不热，电炉丝热得发红。
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
解:
例题
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
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
　　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。
课堂小结
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害