物理人教版九年级全册焦耳定律课件.4焦耳定律

2.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后 接在一个电源两端，它们的电 压之比为_1_∶__3_，在相同的时间 内产生的热量之比为__1_∶__3_； 如果将它们并联同一电源两极 间 ，通过它们的电流之比为_3_∶__1，在相等的 时间内产生的热量 之比为_3_∶__1.
3.如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别 装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻 值分别 为R1和R2，且R1＜R2，则闭分 开关S后，a、b容器中水温上 升较快的 是( B) A. a容器中的水 B. b容器中的水 C. a、b容器中的水温上升
第十八章 第４节
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产 生。请举例说明。
一、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。
想想议议
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?
提出问题：
电流产生的热量跟哪些因素有关呢？
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：
电能 内能+机械能
W＞Q热
3、焦耳定律理论推导： 因为 W=Q 且 W=UIt U=IR 所以 Q=W=UIt=(IR)It=I2Rt
4、焦耳定律公式扩展： Q=W=Pt=UIt
=
U R
2
t
(只适用于纯电阻电路)
前面问到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?
• 原因是电炉的电阻丝和铜导线是串联在同 一电路中的，所以通过的电流是相同的， 时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知 ，当两导体中电流和通电时 间均相同时， 电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于 电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电 阻大得 多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大 得多.
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。
四、电热的利用和防止
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。
2．电热的危害 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。
典型例题解析
一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V，线圈的电阻为2Ω ，通过线圈的电流 为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗 的电能为_3_80_0_J，产生的热量为_2_00_J.
例题
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?
解: U 36 V
I = R = 60 Ω = 0.6 A
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 Ω ×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
想想议议
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?
电流的大小 猜想： 导体电阻的大小
通电时间
实验探究
实验目的:
研究电流通过导体产生的热量跟 哪些因素有关
实验方法：控制变量法
实验原理: 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.
的快慢一样 D.无法判断
图9-3-5
课堂小结
• 一、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
• 二、焦耳定律 一、电流的热效应
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。
• 三、电能和电热关系 • 四、电热的利用和防止
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
观察实验
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
二、焦耳定律
1、内容：电流通过导体产生的热量，跟电流
演示实验
实验装置
实验1Байду номын сангаас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
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
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。
You Know, The More Powerful You Will Be
Thank You
在别人的演说中思考，在自己的故事里成长
解：W=UIt=380V ×10A ×1S=3800J
Q=I2Rt=(10A)2 × 2Ω ×1S=200J
课时训练
1.电流通过导体时产生的热量跟_电__流__的__平__方_成正比，跟导体 的_电__阻_成正比，跟_通__电__的__时__间_成正比，这个规律叫做焦耳 定律，数字 表达式是_Q_=__I2_R_t_.
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
注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对 的是同一段导体而言的；
2、Q是I的二次方成正比； 3、计算时各物理量的单位：I—— 安，
R——欧，t——秒，Q——焦。
三、电能和电热关系
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