人教版九年级18.4-焦耳定律(25张PPT)

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简易公路货物运输合同范文
货物托运单
托运单位:____________ 联系人: ________________________
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货物名称
包装式样
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每件体积(米3)
长×高×宽
重量(公斤)
托运总吨位
每件
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实重吨
车辆吨
需要车辆数:________________________
需要车种:__________________________
起运地:_____________路___________号
到达地:_____________路___________号
发货单位:__________________________
运到日期:__________________________
委托注意事项:______________________
1._________________________________
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4._
展示生活中的电热器引入新课
人教版九年级物理第十八章

第四节 焦耳定律
学习目标
1、知道电流热效应的现象及能量的转化。
2、通过探究影响电流热效应的因素，理解焦耳定律的内容，能够利用焦耳定律公式进行简单的计算。
3、会利用焦耳定律解释一些生活中简单现象。
4、举例说出生活中利用电热的实例，了解电热的危害和防止方法。




电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。
电流的热效应
电流的磁效应
电流的三大效应
电流的化学效应
提出问题

电暖气和电炉都是由电炉丝发热，电炉丝和导线相连，通过它们的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不热呢？换句话说，电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？请同学们作出合理猜想。
猜想与假设
1、与电流的大小
2、与电阻的大小
3、与通电时间的长短
4、……？
设计实验方案
1、利用转换法反映产生热量的多少。







方案一 方案二

方案一：电阻丝加热密封容器中的空气， U形管中液面形成 ；液面差越大，产生的热量越 。
方案二：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使温度升高，用 测量温度；温度越高，产生热量的越 。
探究实验（一）
电热丝产生热量Q与电阻R的关系

实验指导：
1、通过我们的猜想电流产生的热量可能与多个因素有关，应该采用什么探究方法？
2、当探究产生热量Q与电阻R的关系时，如何控制变量呢？一个10欧、两个5欧的电阻丝，我们怎么选？
3、如何才能更好地让通过两个电阻的电流、通电时间一样？
探究实验1：探究电热与电阻关系
实验结论：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。
探究实验（二）
探究产生热量Q与电流I的关系
实验指导：
1、当探究产生热量Q与电流I的关系时，如何控制变量呢？
2、一个10欧、两个5欧的电阻丝，我们怎么选？
3、两个容器中密封同样的电阻，在另一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中的电阻的电流就不同。
探究实验2：探究电热与电流关系
实验结论：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。
探究实验（三）
探究产生热量Q与通电时间t的关系

实验指导：
当探究产生热量Q与通电时间t的关系时，应该怎么做呢？我们可以第一次通电5s，第二次通电10s，观察液面高度差的变化。
探究实验3：探究电热与通电时间关系
实验结论：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
　　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
焦耳定律

1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律。
2、公式：Q = I ?R t
3、单位：焦耳（J）

　　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
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t=I2Rt来计算热量.
电能和电热的关系
例题1、一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在10min内共产生多少J热量？
解：通过电阻丝的电流为：
电流产生的热量为：
Q= I?Rt
=(0.6A) ?×60?×10×60s
=12960J
例2、一根6 Ω的电阻丝接在6V上的电源上，在5min内共产生多少热量？
例3、如图所示的电路中，定值电阻R1＝150 Ω、R2＝300 Ω。闭合开关S后，电流表A2的示数为5 mA。求：
(1)电阻R1两端的电压为多少。
(2)电流表A1的示数为多少。
(3)电路工作5 min，R1产生的焦耳热是多少。
解：由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，电阻R1两端的电压：U1＝U2＝I2R2＝5×10－3 A×300 Ω＝1.5 V；
(2)通过R1的电流：I1＝ ＝ ＝0.01 A＝10 mA，
电流表A1的示数：I＝I1＋I2＝10 mA＋5 mA＝15 mA；
(3)电路工作5 min，R1产生的焦耳热：Q1＝I21R1t＝(0.01 A)2×150 Ω×5×60 s＝4.5 J。
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。
　　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。
电热的危害
1、电流通过导体时，电转化为热的现象，叫电流的热效应。
2、焦耳定律：Q=I?Rt
3、利用电流热效应来工作的用电器叫电热器，电热器的发热体：电阻大、熔点大。
4、要从通风、散热等角度来有效地防止电热的危害。
课堂小结
当堂检测
1、一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J.
2、两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为_____。
3、两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的放热情况是（ ）
A、一样多 B、粗的较多 C、细的多 D、无法判断
4、一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流，2min产生的热量为___。
5、在家庭电路中，导线的连接处往往比别处更容易发热，加速老化甚至引起火灾，为什么？