人教版九年级全一册 物理 课件 18.4焦耳定律（30张PPT）

第4节　焦耳定律
比一比
试一试
想一想
A
B
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
你能举出例子吗?
电热壶
电烤箱
电炉
电饭锅
热水器
电热器
通电后，这些用电器会发热。
一、电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？
现象:
电炉丝和导线通过的电流相等。
为什么电炉丝热的发红，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？
猜想与假设：
可能与 电阻、电流、通电时间 有关
提出问题:
[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？
答:控制变量法
讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？
答：转换法
电热——
气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少
实验中，通过观察U形管中液面高度的变化
来判断产生热量的多少.
实验过程与实验现象：
（1）在 和 相同的情况下， 研究电热和电阻的关系；
电流
通电时间
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。
实验过程与实验现象：
（2）在 和 相同的情况下，研究电热和电流的关系；
电阻
通电时间
实验2：研究电热与电流关系
I = 2I1
I
A
R = 10 Ω
R = 10 Ω
R=10 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。
实验过程与实验现象：
（3）在 和 相同的情况下，研究电热和通电时间的关系；
电流
电阻
实验结论：
1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（I与t相同，R越大，Q越多）
2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流
越大，产生的热量越多。
（ R与t相同，I越大，Q越多）
3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
（ R与I相同，t越大，Q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。他因此成为能量守恒定律的发现者之一，人们为了纪念他对科学发展的功绩，将能量或功的单位命名为焦耳。
焦 耳
焦耳定律
Q = I ? R t
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式：
意义：
单位：
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。
焦耳
(1818－1889)
科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
接电源
铜丝
镍铬丝
支 架
我们学习了焦耳定律，怎样回答下面的问题？
我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？
答：电炉通过导线接到电路中，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。
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?
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
解:
例题
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
　　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
电流通过电风扇做功时， 能转化为 能和 能，如果电流做功3600000J,电风扇获得的机械能一定 3600000J。
电
机械
内
小于
请举例说明你家里是如何利用电热的？
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
课堂小结
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害
电流的热效应
练一练
1．下列家用电器中不属于电热器的是（ ）
A．电饭锅 B．电熨斗 C．电风扇 D．电烤箱
2．电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V 60 W”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量多的是（ ）
A．电风扇 B．电烙铁
C．电动机 D．一样多
C
B
科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
3．小宇同学按如图所示的装置，研究“电流通过导体时产生的热量与导体电阻大小的关系”。图中两只烧瓶内盛有质量和温度相同的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，铜丝的电阻比镍铬合金丝的电阻小。
①闭合开关后，通过两段金属丝中的电流是 。
②一段时间后，可观察到A瓶中温度计的示数 （填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的温度计的示数。
③由上述实验可知，在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，产生的热量 。

相等的
小于
越多
科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。
电热器是利用电流的_______制成的加热设备。
电能
内能
2.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是___W
通电1min时产生的热量是_______J。
3.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4 Ω ，R2=6 Ω ，则P1:P2=_____。
Q1:Q2=______。
热效应
400
24000
2:3
2:3
整合训练
布置作业
作业：书后动手动脑学物理1、2、3、4
谢 谢