人教版九年级物理 全一册 第十八章 第4节 焦耳定律 课件（共35张PPT）

(共35张PPT)
名言欣赏：
给我一个支点，可以撬起整个地球。
——阿基米德
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？
答案:
发烫.是电流的热效应.
导入新课
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？
烫手
不烫手
why
？
着火了！
why
？
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，
这又是为什么？
烫手
不烫手
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。
要解释上述两个现象，我们必须研究
电流产生的热量与哪些因素有关.
4.焦耳定律
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
九年级物理（RJ）
教学课件
第十八章
电功率
1、知道电流的热效应.
2、知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算.
3、能用焦耳定律解释简单的现象.
生活中的物理
用手一摸电视机后盖
谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？
电流的热效应：
上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不
要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是
后就发现，小明刚看过电视。
电流通过导体时电能转化成热
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
目标导学一：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。
电流通过导体产
生热的多少跟什么因素有关？
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？
设计实验:
1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡
士林，通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较。
(加热固体)
2.在烧瓶AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温
度。烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ中是镍铬
合金丝，电阻较大。两瓶中金属丝串联起来接到电
源上。通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变
化。
(加热液体)
３.把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管，
通观察管中水柱位置的变化来比较。（加热气体）
电流通过导体产生的热与电阻的关系
（控制变量法
转换法）
实验装置实物图
演示实验
研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
控制变量法
实验目的
实验方法
实验原理
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
=
10Ω
R
=10Ω
R
=
10
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。
Ω
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。
焦
耳
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。
2.公式：
Q
=
I2Rt?
3.单位：焦耳（J）
电流
I
的单位：A
电阻
R
的单位：Ω
时间
t
的单位：s
热量
Q
的单位是：J
目标导学二：焦耳定律
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
?
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R
t=I2Rt
非纯电阻电路：W总＞Q
(W总＝UIt
=W外＋Q)
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来计算热量.
∴Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt
根据欧姆定律U
=
IR
又∵W
=
UIt?
若电流做的功全部用来产生热量即Q
=
W??
注意：
例1：一根60?
的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？
分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。
解：
I
=
U
R
=
36V
60Ω
=0.6A
Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J
4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律
?
非纯电阻电路：W总＞Q
(W总＝UIt
=W外＋Q)
∴Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt
根据欧姆定律U
=
IR
又∵W
=
UIt?
若电流做的功全部用来产生热量即Q
=
W??
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
=
来计算热量。
U2
R
t
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=
=I2Rt
U2
R
t
分析论证：电流热效应与电阻关系
1.在串联电路中，由P=UI，U=IR，可以得出P=
。
这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成
。
2.在并联电路中，由P=UI，
，
可以得出P=
。
这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成
。
I?R
正比
反比
U2
R
讲授新课
例2：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
电热的利用
目标导学三：电流热效应的利用和危害
电热的防止
电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇.　
电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。
（1）列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例
电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等
（2）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施
电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机外壳有许多散热片
课堂小结
焦耳定律
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。
2．公式：Q
=
I2Rt?
3．单位：焦耳（J）
I——安（A）
t——秒（s）
R——欧（Ω）
4、推导公式：Q
=
W
=
UIt
=I2Rt=
当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，以上公式通用，当电能转化为内能以外的能量时，W
=
UIt只能用来计算电功，Q
=
I2Rt?只能用来计算电热
1．下列四种用电器中，利用电流热效应工作的是(　　)
A．洗衣机　　B．电脑　　C．电风扇　　D．电饭锅
2．将规格都是“220
V　100
W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，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一样多
B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多
D．电烙铁产生的热量最多
D
D
检测目标
3．甲、乙两个电热器的电阻之比为5∶4，通过的电流之比为2∶1，通电时间之比为1∶2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为(　　)
A．5∶2　　B．5∶4　　C．2∶5　　D．10∶1
4．电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是(　　)
A．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多
B．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多
C．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多
D．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多
A
D
检测目标
5．电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个接头接上后继续使用，电热毯的接头处很容易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”。下列关于“接触电阻”的判断正确的是(　　)
A．“接触电阻”的电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联
B．“接触电阻”的电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联
C．“接触电阻”的电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联
D．“接触电阻”的电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联
A
检测目标
C
D
检测目标
7．CFXB型“220
V　1
100
W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝。当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1
100
W；当开关S接保温挡时，电路的总功率为22
W。
(1)电饭煲在保温挡和高温烧煮挡时，开关S应分别与哪个触点连接？
(2)电热丝R0的阻值多大？
(3)当电饭煲在正常保温时电路中的电流多大？保温10
min，电热丝R0产生的热量为多少？
检测目标
检测目标
课堂总结
同学们，本节课你收获了什么？
课后作业：
1.整理本课知识点
2.完成同步练习题
谢谢