人教物理九年级全册第十八章4.焦耳定律复习课件(共33张PPT)

(共33张PPT)

1、电流的热效应
2、焦耳定律的内容，公式及理解应用
3、电流热效应的利用和防止
一、基本知识复习
1、电流通过导体时会发热，它是 能转化为 能，这个现象叫做电流的热效应。

2、（1）电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比，跟导体
的 成正比，跟通电 成正比。这就是著名的焦耳定律。
焦耳定律是 物理学家焦耳发现的。
公式Q=I2Rt 中
Q 表示 ，单位是 （J）；
I 表示 ， 单位是 （A）；
R 表示 ，单位是 （Ω）；
t 表示 ，单位是 （s）；
2、（2）焦耳定律的计算公式是 Q=I2Rt
2（3）焦耳定律的注意事项：

A、对于纯电阻电路，
电流做功消耗的电能全部转化为内能
即Q＝W，
这时以下公式均成立
Q=UIt =U2t /R= Pt= I2Rt
B、对于非纯电阻电路（如电动机），
电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。这时求Q 只能用通用公式
Q＝I2Rt。


2、（4）串并联电路电热特点：
A、在串联电路和并联电路中，电流产生的总热量等于部分电热之 ；
Q = Q1 + Q2
B、串联电路中，各部分电路的热量与其电阻成 比，即Q1：Q2= R1：R2
C、并联电路中，相等时间各部分电路的热量与其电阻成 比
即Q1：Q2 = R2：R1。
3、电流热效应的利用和防止
（1）利用电热的例子：电热水器、电饭锅、电熨斗 、 电热孵化器等。 （2）防止电热的例子：电视机外壳的散热窗 ；计算机内的散热风扇 、电动机外壳的散热片等。
二、应用电热和焦耳定律
解决问题

1、电热在生活中的应用
2、实验探究焦耳定律
3、利用焦耳定律分析变化和比值问题
4、利用焦耳定律进行有关计算
（1)、家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为
电炉丝和导线 联，通过电炉丝和通过导线的电流 ，电炉丝的电阻比连接导线的电阻大得多，相等时间，根据 Q=I2Rt 得出电炉丝发热比导线发热 -

1、电热在生活中的应用
1、 电热在生活中的应用
（2）、电褥子长时间通电容易起火，
是因为 根据公式Q=I2Rt可知，电流和电阻相同，通电时间越长，产生的热量越 （ ）。
（3）、电路短路会起火，
是因为电路短路时电流会很大根据公式Q=I2Rt可知，通电时间和电阻相同，电流越大，产生的热量越 （ ）。
1电热在生活中的应用
将规格都是“220V?100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中，通电时间相同，
下列说法正确的是?( )
A、三个用电器产生的热量相同
B、电风扇产生的热量最多
?C、电烙铁产生的热量最多
D、电视机产生的热量最多
1电热在生活中的应用
下列家用电器，主要利用电流热效应工作的是（ ）
A.收音机 B.电视机
C.电风扇 D.电饭锅
以下家用电器中利用电流热效应工作的是（ ）
A、电饭锅 B、洗衣机
C、电冰箱 D、电风扇
1电热在生活中的应用
2014年诺贝尔物理学奖颁给了发明蓝色二极管的三位科学家，他们的这项发明实现了利用二极管呈现白光，且发光效率高的LED灯（即发光二极管）那么LED灯不具有的特点是( )
A．亮度高 B．能耗低
C．寿命长 D．发热多
下面生活用具中，不是利用电流热效应工作的是（ ）
Ａ．电饭锅　　　Ｂ．电热水壶　　　
Ｃ．电风扇　　　Ｄ．电烤火箱
用题16-4图所示的装置做“探究电流相同时，通过导体产生的热量与电阻大小的关系”的实验。（甲、乙是完全相同的密闭容器。闭合开关前，A、 B两U形管内液面相平）
①由于电流产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面的 来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用了 的探究方法。
②通过对比观察， （选填“甲”、“乙”）容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电流强度和通电时间相同时，电阻越 ，导体产生的热量越多。
2、实验探究焦耳定律
2实验探究焦耳定律
如图是研究“电流通过导体产生的热量和什么因素有关”的实验，通电一段时间后，由现象可判断
电阻 产生的热量较多．在此实验中用到的物理科学方法是 （写出一种即可）
（2015广安）图6是在一定温度下，甲乙两个电阻的电流与电压的关系图像。根据图像可得R甲:R乙== ；若将甲、乙串联后接在同一电路上，产生的热量 Q甲:Q乙= ，将甲、乙并联后接在同一电路上，相等时间产生的热量 Q甲:Q乙= 。

3、利用焦耳定律分析变化和比值问题
3、利用焦耳定律分析变化和比值问题
①若一段电阻丝截短一半，仍接在原电源上，在相同时间内，产生的热量是原来的多少倍？



3、利用焦耳定律分析变化和比值问题
②若一个电阻两端电压减为原来的一半，电阻值不变，则产生的热量是原来的多少倍？

4、利用焦耳定律进行有关计算
例1（基本计算）如图12所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。己知R甲=5Ω,R乙=10Ω，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝 联在电路。若电路中的电流为0.3A，则甲电阻丝
在I min内产生的热量为 J。
解题过程
解： I=0.3A R=5Ω t=1×60s
Q =I2Rt
=（0.3A)2×5Ω×1×60s
=27J


例2（基本计算）
.电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温。已知电动机正常工作的电压为220V，电阻为5Ω ，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为 J；
分析与解题过程
解：I=10A R=10Ω t=5×60S
Q=I2Rt
=(10A)2×10Ω×5×60S
=1.5×105J
例3(和其它 知识组合)

（2015黑龙江齐齐哈尔）如图是电饭锅内部简化电路图，已R0=55Ω，R1=1045Ω，当S接“1”时，电饭锅处于保温状态，此时通电1min电饭煲产生的热量是 J。
当S接“2”时处于加热状态，通电1min电饭煲产生的热量是 J。
例3 (纯电阻电路）

解 S接1时，R0和R1串联，
串联电流I=U/(R0+R1)=220v/(55Ω+1045Ω)=0.2A
产生的热量Q=UIt=220v×0.2A×1×60s
=2.64 ×103J
S接2时，R1短路，电路中只有R0
此时产生的热量Q=U2t/R0=(220v)2×1×60s/55Ω=5.28×104J
例4(和其它 知识组合)
（2015重庆）如图15所示，电源电压不变。电阻R1的阻值为20Ω，R2的阻值为30Ω，闭合开关S，电流表的示数为0.3A，求：
（1）电源电压U；
（2）通电100s电流通过电阻R2产生的热量。
解：R1和R2并联
R1=20Ω I1=0.3A R2=30Ω t2=100s
U2=U1=R1×I1=20Ω×0.3A=6v
I2=U2/R2=6v/30Ω=0.2A
Q2=I22×R2×t
=(0.2A)2×30Ω×100s=120J
例5(和其它 知识组合)
（2015年山东济南）把一个标有“10V 3W” 的小灯泡和定值电阻R串联后接在电压为12V的电源上(如图所示).小灯泡恰能正常工作。通过计算回答:
(1)通过小灯泡的电流是多少?
(2)串联在电路中的定值电阻的阻值多大?
(3)该电路工作10s定值电阻产生的热量是多少?
解：灯泡和电阻串联
灯泡正常发光
I灯=p灯/U灯= 3W/10V=0.3A
I串=I灯=IR=0.3A
UR=U—U灯=12v—10v=2v
R=UR/IR=2v/0.3A=6.67Ω tR=10s
PR=URIRtR=2v×0.3A×10s=6J


巩固练习
（2015吉林长春）一只电热水壶铭牌上标有“220V 1100W”的字样，在额定电压下工作。求：
（1）正常工作时的电流和电阻。
（2）通电5min产生的热量。
答案：（1）I=P/U
=1100W/220V
=5A
R=U/I
=220V/5A
=44Ω
（2） Q=W=Pt
=1100W×300s
=3.3×105J
课堂总结
一、基本知识复习
1、电流的热效应
2、焦耳定律的内容，公式及理解应用
3、电流热效应的利用和防止

二、应用电热和焦耳定律
解决问题
1、电热在生活中的应用
2、实验探究焦耳定律
3、利用焦耳定律分析变化和比值问题
4、利用焦耳定律进行有关计算