物理九年级第18章第4节《焦耳定律》优质课件（29ppt）

(共29张PPT)
第4节 焦耳定律
1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。
2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。
3.知道电流热效应的利用与危害。
我的一生的乐趣在于不断地去探求未知的那个世界。如果我能够对其有一点点的了解，能有一点点的成就，那我就非常知足。
——焦耳
上周六，我们学校小伟同学的妈妈出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。妈妈回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是他妈妈还是发小伟刚看过电视。
你们知道他妈妈是用什么方法知道小伟刚看过电视吗？
交流举出日常生活中
用电器通电后主要产生热的例子。（比一比哪一组找得多。）
电热器
电流通过导体时 能转化成 能，这个现象叫做电流的 。
上面这些生活中常用的电器有什么共同的特性？
热效应
内
电
一、电流的热效应
动手做：自制灯泡
不同材质，不同粗细，不同长度的金属丝，都会出现发热现象，且烧掉的时间也不相同。
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究：影响电流热效应的因素
猜想与假设
烫手
跟电阻
有关
不烫手
干路
着火
跟电流有关
跟时间有关
用越久越烫手
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究：影响电流热效应的因素
实验方法
控制变量法
转换法
（1）当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？
（2）电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？
注意：R1与R2是阻值相同的镍铬合金丝，R3是阻值不同的镍铬合金丝。
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究：影响电流热效应的因素
实验电路图
二、电流的热效应与什么因素有关
实验一：探究电阻大小对电流热效应的影响
（1）按照右图连接实物图，观察电流相同时，不同阻值的电阻与产生热量的关系。
实验步骤
（2）记录数据，分析结论
电流和时间相同
二、电流的热效应与什么因素有关
数据分析与结论
数据分析
结论
在相等时间内，电流相同时，电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多。
实验一：探究电阻大小对电流热效应的影响
电阻 液柱上升情况
R1 较低
R3 较高
二、电流的热效应与什么因素有关
实验二：探究电流大小对电流热效应的影响
（1）按照右图连接实物图，观察电阻相同时，电流大小与产生热量的关系。（E2>E1）
实验步骤
（2）记录数据，分析结论。
电阻和时间相同
二、电流的热效应与什么因素有关
实验二：探究电流大小对电流热效应的影响
数据分析
结论
在相等时间内，电阻相同时，电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量多。
数据分析与结论
电流 液柱上升情况
I1 较低
I2 较高
二、电流的热效应与什么因素有关
实验三：探究时间长短对电流热效应的影响
（1）按照右图连接实物图，观察电阻、电流相同时，时间与产生热量的关系。（t2>t1）
实验步骤
（2）记录数据，分析结论。
电流和电阻相同
二、电流的热效应与什么因素有关
数据分析
结论
电流相同，电阻相同时，通电时间长的电阻比通电时间短的电阻产生的热量多。
实验三：探究时间长短对电流热效应的影响
数据分析与结论
时间 液柱上升情况
t1 较低
t2 较高
二、电流的热效应与什么因素有关
理性探究：热效应与电阻的关系
W=UIt
U=IR
将 带入 可得：
W=I2Rt
在电流和时间相同的情况下，电阻越大，做功越多。
Q =I2Rt?
三、焦耳定律
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。
Q的单位：J
I的单位：A
R的单位：Ω
t的单位：s
总结：热量与电流、电阻和通电时间的公式
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、焦耳定律
想一想：W和Q的关系
1.电热的利用
电热驱蚊器
电饭煲
电熨斗
电取暖器
四、电流热效应的利用和危害
利用电热孵化器孵小鸡
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。
1.电热的利用
四、电流热效应的利用和危害
　　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.电热的防止
四、电流热效应的利用和危害
随堂练习
1、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，通过的电流强度为1:3，在相等的时间里产生的热量之比为______。
4:3
1:9
2、当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的　(　　　 )
A、2倍　 B、4倍　 C、0.25倍　 D、0.5倍
B
3.一根60? 的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？
解：
I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60=6480J
4.某电动机上标有“220V 2A”，它的线圈电阻为5 ?，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5 ?×60S=120J
得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=25200J
学习了本课后，你有哪些收获和感想？
和大家分享一下好吗？
3、电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为 内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
即: Q = W = Pt = UIt = I2Rt=
Q = I ? R t
2，公式：
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。
焦耳定律
电流的热效应
焦耳定律
特征：电流通过导体会发热
探究电流热效应跟哪些因素有关
表述：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。
公式： Q = I2Rt?
Q = I2Rt?的推导公式的应用
板书设计
真理的大海，让未发现的一切事物躺卧在我的眼前，任我去探寻。
——牛顿