人教版 九年级全一册 物理 第十八章：18.4焦耳定律(共23张PPT)

(共23张PPT)
人教版物理九年级第十八章第四节
焦耳定律
生活中的物理
你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？
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
就发现，小伟刚看过电视。
用手一摸电视机后盖
好样的
　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。
生活中的物理
一、电流的热效应：
电流通过导体时电能转化成内能。
　　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?
想想议议
[猜想与假设]
二、探究：电流的热效应与什么因素有关
1、可能与电阻有关
2、可能与电流有关
3、可能与通电时间有关
1、实验准备
讨论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？
控制变量法
讨论2、用什么器材去测量本实验中的物理量？
电流——
器材：电流表
时间——
器材：手表
电热——
器材:
器材:煤油，带塞的烧瓶，细管
或：温度计，煤油，带塞的烧瓶
[设计实验]
讨论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？
控制变量法
讨论2、用什么方法和器材去观察本实验中不可见的物理量？
电流——
器材：电流表
时间——
器材：手表
电热——
器材:温度计，煤油，带塞的烧瓶
2、实验：
①
②
③
　　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
Q
=
I
?
R
t
热量
J
公式：
物理量：
单位：
电流
电阻
时间
A
Ω
S
　　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，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。
某导体的电阻是2?，通过2A的电流时，10s产生多少热量？
考考你：
某导体的电阻是2?，通过2A的电流时，10s产生多少热量？
解：
电流产生的热量为：
Q=I2Rt
已知：
答：电流产生的热量为80J
。
考考你：
　求：
=80J
I=2A
R=
2?
t=10s
　Q
=(2A)2×
2?
×10s
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
演示实验
实验装置
实验1：研究电热与电阻关系
R1
=
5
Ω
R2
=
10
Ω
A
　　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。
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。
　　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
=Pt=
UIt
=U2t/R
=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
2、一根60?的电阻丝接在36V的电源上,
在5min内共产生多少热量？
解：
通过电阻丝的电流为：
U
I=
__
R
=
36V
60?
=0.6A
电流产生的热量为：
Q=I2Rt
知识拓展
=6480J
=(0.6)2×60×5×60J
　　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。
　　为什么电炉丝热的发红，而与电炉连接的导线却几乎不发热？
加油站
　分析：电炉与导线＿＿连接在电路里，电炉工作时，电炉丝与导线的＿＿和＿＿＿＿一样，但导线的＿＿＿远小于电炉丝，由＿＿＿＿＿＿＿＿＿可知，电流通过电炉产生的热量要多得多。因此电炉丝热的发红而
导线几乎不发热。
回答
串联
电流
通电时间
电阻
焦耳定律Q＝I2Rt
加油站
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