18.4焦耳定律
人教版初中物理九年级第十八章第四节18.4焦耳定律图文课件 (共18张PPT)
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
Q = W = UIt =I2Rt=
U R
2
t
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
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 I——安(A)
3.单位:焦耳(J)
R——欧(Ω) t——秒(s)
4、推导公式:Q = W = UIt =I2Rt=
U
2
R
t
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、学习外语并不难,学习外语就像交朋友一样,朋友是越交越熟的,天天见面,朋友之间就亲密无间了。——高士其 2、对世界上的一切学问与知识的掌握也并非难事,只要持之以恒地学习,努力掌握规律,达到熟悉的境地,就能融会贯通,运用自如了。 ——高士其 3、学和行本来是有联系着的,学了必须要想,想通了就要行,要在行的当中才能看出自己是否真正学到了手。否则读书虽多,只是成为一座死书库。 ——谢觉哉 4、教学必须从学习者已有的经验开始。——杜威 5、构成我们学习最大障碍的是已知的东西,而不是未知的东西。—— 贝尔纳 6、学习要注意到细处,不是粗枝大叶的,这样可以逐步学习摸索,找到客观规律。 ——徐特立 7、学习文学而懒于记诵是不成的,特别是诗。一个高中文科的学生,与其囫囵吞枣或走马观花地读十部诗集,不如仔仔细细地背诵三百首诗。——朱自清 8、一般青年的任务,尤其是共产主义青年团及其他一切组织的任务,可以用一句话来表示,就是要学习。—— 列宁 9、学习和研究好比爬梯子,要一步一步地往上爬,企图一脚跨上四五步,平地登天,那就必须会摔跤了。—— 华罗庚 10、儿童的心灵是敏感的,它是为着接受一切好的东西而敞开的。如果教师诱导儿童学习好榜样,鼓励仿效一切好的行为,那末,儿童身上的所有缺点就会没有痛苦和创伤地不觉得难受地逐渐消失。 ——苏霍姆林斯基 11、学会学习的人,是非常幸福的人。 ——米南德 12、你们要学习思考,然后再来写作。 ——布瓦罗 13、在寻求真理的长河中,唯有学习,不断地学习,勤奋地学习,有创造性地学习,才能越重山跨峻岭。 ——华罗庚 14、许多年轻人在学习音乐时学会了爱。—— 莱杰 15、学习是劳动,是充满思想的劳动。 ——乌申斯基 16、我们一定要给自己提出这样的任务:第一,学习,第二是学习,第三还是学习。 ——列宁 17、学习的敌人是自己的满足,要认真学习一点东西,必须从不自满开始。对自己,“学而不厌”,对人家,“诲人不倦”,我们应取这种态度。 ——毛泽东 18、只要愿意学习,就一定能够学会。 ——列宁 19、如果学生在学校里学习的结果是使自己什么也不会创造,那他的一生永远是模仿和抄袭。—— 列夫· 托尔斯泰 20、对所学知识内容的兴趣可能成为学习动机。—— 赞科夫 21、游手好闲地学习,并不比学习游手好闲好。—— 约翰 · 贝勒斯 22、读史使人明智,读诗使人灵秀,数学使人周密,自然哲学使人精邃,伦理学使人庄重,逻辑学使人善辩。——培根 23、我们在我们的劳动过程中学习思考,劳动的结果,我们认识了世界的奥妙,于是我们就真正来改变生活了。 ——高尔基 24、我们要振作精神,下苦功学习。下苦功,三个字,一个叫下,一个叫苦,一个叫功,一定要振作精神,下苦功。——毛泽东 25、我学习了一生,现在我还在学习,而将来,只要我还有精力,我还要学习下去。 ——别林斯基
人教版九年级物理全一册第十八章18.4焦耳定律教案
教案:人教版九年级物理全一册第十八章18.4焦耳定律一、教学内容1. 焦耳定律的定义:电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2. 焦耳定律的公式:Q = I^2Rt,其中Q表示电流通过导体产生的热量,I表示电流强度,R表示导体电阻,t表示通电时间。
3. 焦耳定律的适用范围:适用于一切电路,尤其是直流电路和交流电路。
4. 焦耳定律在实际应用中的例子:电热器、电炉、电灯等电器设备的工作原理。
二、教学目标1. 使学生理解焦耳定律的定义、公式及适用范围。
2. 培养学生运用焦耳定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生关注物理知识在日常生活和生产中的应用,提高学生的学习兴趣。
三、教学难点与重点1. 教学难点:焦耳定律公式的记忆及应用。
2. 教学重点:使学生理解焦耳定律的原理,并能运用到实际问题中。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
2. 学具:课本、练习册、笔记本。
五、教学过程1. 实践情景引入:讲述一个关于电流产生热量的实例,如电热器加热食物的过程,引导学生关注电流与热量之间的关系。
2. 讲解焦耳定律:(1)介绍焦耳定律的定义:电流通过导体产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
(2)给出焦耳定律的公式:Q = I^2Rt。
(3)解释焦耳定律的适用范围:适用于一切电路,尤其是直流电路和交流电路。
3. 例题讲解:出示一道运用焦耳定律解决问题的例题,如:“一个电阻为10Ω的电阻丝,通过其电流为2A,通电时间为1分钟,求电阻丝产生的热量。
”引导学生 stepstep 地解决这道题,巩固所学知识。
4. 随堂练习:出示几道类似题型的练习题,让学生独立完成,检验学习效果。
5. 焦耳定律在实际应用中的例子:讲解电热器、电炉、电灯等电器设备的工作原理,使学生了解焦耳定律在实际生活中的应用。
六、板书设计焦耳定律:Q = I^2Rt适用范围:一切电路,尤其是直流电路和交流电路。
18.4焦耳定律
二、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 = I 2 R t
J A Ωs
《一课一练》P77 【例2】
训练1.某导体的电阻是 2Ω,通过 2A 的电流时, 1min 产生多少焦耳的热量?
解:Q =I 2 R t =(2A)2×2Ω×60s =480J
训练2.一根 60Ω 的电热丝接在 36V 的电源两端, 在 5min 内共产生多少热量?
解:I
=
U R
=
36V 60Ω
=0.6A
Q =I 2 R t =(0.6A)2×60Ω×5×60s =6480J
训练3.一个额定功率是 440W 的电饭锅,
在额定电压下使用 20 min,求:
(1)这个电饭锅产生多少电热。
小结
★电热的计算★
1.焦耳定律: Q = I 2 R t 2.电 热 器: Q = W = P t
《一课一练》P77 【例3】
电热的防止
非电热器工作时产生的电热是 有害 的, 所以要及时 散热 。 如: 散热窗 、 散热片 、 散热风扇 。
三、电热的利用和防止
1.电热与电能
电 热 器:Q = W 非电热器:Q > W
2.电 热 器是利用电流的 热 效应来工作。
3.非电热器工作时产生的电热是 有害 的, 因此非电热器要及时 散热 。 如: 散热窗 、 散热片 、 散热风扇 等。
解:I
=
P U
=
440W 220V
=2A
电热:Q =5.28×105J
R
=
U I
=
220V 2A
=110Ω
课件3:18.4 焦耳定律
实验探究电热Q与I、R、t的关系:
设计实验
①研究方法
控制变量法
Q1:怎样研究通电导体产生的热量与电阻的关系?
☆实验中应控制哪些因素相同? 电流I和通电时间t ☆怎样控制电流 I 相同? 将阻值不同的电阻串联在电路中
Q2:怎样研究通电导体产生的热量与电流的关系? ☆实验中应控制哪些因素相同?
电阻R和通电时间t ☆怎样改变电路中的电流 I 呢? 接入电压不同的2个电路 Q3:如何比较通电导体产生热量的多少?
第十八章 电功率
4 焦耳定律
下列用电器有什么共同之处?
一、电流的热效应
导体中有电流通过的时候,导体要发热,这种现象叫做电 流的热效应。 注意:电流具有热效应的主要原因是导体有电阻。
二、电热器
1.定义:利用电流的热效应工作的装置,称之为电热器。
2.电热器的主要组成部分: 发热体 注意:发热体是由电阻大,熔点高的合金材料制成的。
Q1的 ( B )
A、2倍
B、4倍
C、0.25倍
D、0.5倍
问题2
1、课文前面“?” 中为什么“觉察不出和灯相连的电线发 热”?
2、课文前面“?”中的和电炉相连的电线为什么显著发热?
3、从第四节的例题知道,额定电压相同的灯泡,额定功率越 大,电阻越小,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?
三、焦耳定律
电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的 电阻成正比,与通电时间成正比.
公式:Q = I2 R t
单位: I-A, R-Ω, t-s, Q-J
纯电阻电路 ---电能全部转化为内能
Q热= I2Rt Q热 = W = UIt
18.4 焦耳定律
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均可用这些公式来计算热量。
电功与电热的区别与联系
①电功与电热的区别
电功是指电流通过一段电路所做的功,它的大小表示电路
消耗电能的多少,也表示有多少电能转化为其他形式的能。
电热是指电流通过一段电路做功时,电能转化为内能的
那一部分。
两者表示的意义不同,是两个不同的概念。
例如:当电扇工作时,消耗的电能主要
转化为电机的机械能,有少部分转化为内能发热。
W总=UIt =W机械能+Q热量
电能>内能
总结:电功与电热的联系
① 在纯电阻电路,电流所做的功只转化为内能,电路消耗
的电能和生成的内能在数值上是相等的,即W=Q,如电炉、电
热器、电熨斗等.
② 在非纯电阻电路中,如含有电动机等,电流做的功一部
②影响电功大小的因素
电流所做的功与 电压、电流、通电时间 成正比。
③公式:
W = UIt
④国际单位:焦耳(J)
1焦 =1伏·1安·1秒
思考:生活中,利用电能转化为内能的用电器有哪些?
通电后产生热量取暖
通电后可以烧开水
电热水壶
电热扇
电能转化内能
能转化为能的现象
:
电饭锅
通电后产生热量煮饭
电热毯
通电后电热毯发热
想一想:
导线和电熨斗串联,为什么电熨斗很热而导线并不很热?
猜想:
可能与电阻有关;
可能与电流有关;
可能与通电时间有关;
研究方法:
控制变量法
视频讲解《探究实验—电流通过导体产生的热量跟通电时间的关系》
实验探究
实验Байду номын сангаас置
1804 焦耳定律
物理
九年级
全册
第十八章
电功率
§18.4 焦耳定律
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?
火线
供 电 站 零线 小 明 家
电池的充、放电计算
蓄电池、手机用锂电池可多次使用,充电时电能转化为化学能, 放电时,化学能转化为电能。通常手机上标有“3.7V 780mA·h”表示电池的额定电压为3.7V,容量为780mA·h 则 电池能储存的电能 W=3.7V×780mA·h=3.7V×0.78A×3600s=10389.6J
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)
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
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 机的机械输送与线损
(2)在保证输送功率不变的情况下,为什么采用高压送电?
(3)若使用相同的输电线,输送相同的电功率,从减少输电 线的电能损失,确保供电来看,在500kV和110kV高压输电方案 中,应选用哪种输电方案?所选方案的输电损失为另一方案的 百分之几?
小明学了家庭电路知识后,利用电能表和秒表测量家中电热水 器的实际功率。他的做法是:打开标有“220V 1210W”的热水 器,关掉家里的其他用电器,测得电能表(标有“1800r/kWh”) 的铝盘转过200转所用的时间是400s。(热水器电热丝的阻值不 变),求: (1)热水器的实际功率; (2)通过热水器的电流; (3)下图是小明家的供电线路。已知此时供电站输出的电压是 220V,则供电站距他家多远?(已知每1km导线的电阻为5欧)
18.4焦耳定律-知识点梳理
3.电热的利用和控制
利用:制造电热器,发热体是由电阻率大、 熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。 其优点是:一是清洁卫生,没有环境污染; 二是热效率高;三是可以方便地控制和调 节温度。 控制:装风扇和安散热窗等加快散热,防 止电热危害电器。
谢谢观赏
让我们一起来互动吧!
/xiangshangba 订阅号:xiangshangbawlzx
第十八章 电功率
四、焦耳定律
目录
电流的热效应
焦耳定律
电热的利用和控制
1.电流的热效应
定义:电流通过导体时电能转化成热。 能量转化:电能转化为内能。 应用:电炉、电熨斗、电饭煲、电热毯等。
2.焦耳定律
探究方法:控制变量法 实验装置:
Байду номын сангаас 2.焦耳定律
内容:电流通过导体时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。 公式:Q=I2Rt。 Q-热量-J、I-电流-A、R-电阻-Ω、t-通电时间-s 注意:在电路中接入的是电炉、电烙铁等“纯 电阻性”的用电器,当电流通过时,消耗的电 能全部转化为内能,此时消耗的电能与电热相 等,即W=Q,可以用计算电能的公式计算电热。 当电路中接入的是电动机,则消耗的电能中大 部分转化为机械能,电热只占小部分,W>Q, 只能用焦耳定律求电热了。
18.4《焦耳定律》教学设计-2024-2025学年九年级物理人教版全一册
18.4《焦耳定律》教学设计20242025学年九年级物理人教版全一册在进行《焦耳定律》这一节的教学设计时,我思考的是如何让学生在理解能量转换的基础上,进一步认识到能量转换过程中的能量损失,从而引入焦耳定律的概念。
一、设计意图在设计这一节课的时候,我采用了从实践到理论的思路。
让学生通过实验观察能量转换的过程,然后引导学生思考能量转换中的损失问题,引入焦耳定律。
这样的设计方式旨在让学生能够从实践中感受到理论知识的重要性。
二、教学目标1. 让学生理解能量转换的概念。
2. 让学生了解焦耳定律的内容及其应用。
3. 培养学生的实验操作能力和观察能力。
三、教学难点与重点重点:焦耳定律的公式及其含义。
难点:焦耳定律在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备教具:实验仪器、投影仪、电脑。
学具:实验报告册、笔记本。
五、活动过程1. 实验观察:让学生通过实验观察能量转换的过程,记录下实验数据。
2. 思考讨论:引导学生思考能量转换中的损失问题,让学生尝试解释损失的原因。
3. 引入焦耳定律:在学生对能量转换损失问题有一定理解的基础上,引入焦耳定律的概念,解释其含义。
4. 公式推导:让学生通过实验数据,推导出焦耳定律的公式。
5. 应用讨论:让学生运用焦耳定律,解决实际问题。
六、活动重难点重点:焦耳定律的公式及其含义。
难点:焦耳定律在实际问题中的应用。
七、课后反思及拓展延伸课后,我让学生写了实验报告,并对自己在实验中的表现进行了反思。
同时,我布置了一道实际问题,让学生运用焦耳定律解决。
在课后拓展延伸中,我鼓励学生查阅相关资料,深入了解焦耳定律在现代科技领域的应用。
通过这一节课的教学,我发现学生对能量转换和焦耳定律有了更深刻的理解。
在实验操作和实际问题解决中,学生的能力也得到了提升。
但在教学过程中,我也发现部分学生在推导焦耳定律公式时,存在一定的困难。
在今后的教学中,我将继续关注这部分学生的学习情况,寻找更有效的教学方法,帮助他们更好地理解和掌握知识。
18.4 :焦耳定律
九年级物理全一册导学案课题:18.4焦耳定律【教学目标】1、知道电流的热效应。
2、知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、知道电热的利用和防止。
【导学过程】一、电流的热效应1、根据课本图18.4-1思考:使用这些用电器时,都产生了热,这个现象叫做电流的。
其实电流还有磁效应和化学效应。
思考:电炉丝工作时,电炉丝与它的连接导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关?2、探究电热大小的影响因素。
(1)猜想:电流通过导体产生的热可能与有关。
(2)大家猜想电热的多少跟几个因素有关,那么我们实验研究时就要采取法。
(3)实验时怎样来反映电流产生的热的多少?方法:。
(4)分析课本P99图18.4-2对比左、右两瓶的实验结果,两瓶中电阻丝是串联的,电流和通电时间相同,右瓶U形管中液面高,这说明。
(5)分析课本P100图18.4-3在通电时间相同的情况下,分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流,发现电流时,U形管中液面高,这说明。
(6)推理分析,通电时间越长,U形管中液面越,电流产生的热量越。
二、焦耳定律1、英国物理学家大量实验的基础上最先确定了电流产生的热量跟电流、电压和通电时间的定量关系。
2、焦耳定律的内容是。
3、公式:。
在纯电阻电路中,电流做功时消耗的电能全部转化为_________,此时电流产生的热量与电流做的功_________。
即。
例:一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5分钟内产生多少热量?三、电热的利用和防止1、列举生活中利用电热的例子2、列举生活中我们是通过哪些措施防止电热带来的危害。
【课堂小结】九年级物理全一册导学案【课堂练习】1、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V 60W”的字样,它们都在额定电压下工作相同时间,则三个用电器产生热量( )A、电烙铁最多B、电视机最多C、电风扇最多D、一样多2、甲如图所示的用电器中,利用电热工作的是( )3、一条电热丝,通过的电流为I,在时间t内产生的热量为Q,若将电阻丝中通过的电流增加到2I,电阻丝在时间t内产生的热量为( )A、QB、2QC、4QD、Q/44、一个标有“220V、1000W”的电炉,接在220V电源上,工作0.5h,产生的热量J。
18.4-焦耳定律-教师
第十八章电功率第四节焦耳定律1、电流通过导体时电能转化成热(电能转化为内能),这个现象叫做电流的热效应。
2、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。
3、定义式:Q=I2Rt(适用于所有电路)4、推导式:Q=W=UIt=Pt (只适用于纯电阻电路)对于纯电阻电路,电流做功消耗的电能全部转化为内能:对于非纯电阻电路,电能除了转化为内能,还要转化为其他形式的能量。
Q——热量——焦耳(J);I——电流——安培(A);R——电阻——欧姆(Ω);U——电压——伏特(V);t——通电时间——秒(s);P——电功率——瓦特(W)。
5、串并联电路电功特点:①在串联电路和并联电路中,电流产生的总热量等于各部分电热之和;Q总=Q1+Q2②串联电路中,各部分电路的热量与其电阻成正比,即Q1/Q2=R1/R2;③并联电路中,各部分电路的热量与其电阻成反比,即Q1/Q2=R2/R1。
6、利用电热的例子:热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子:电视机外壳的散热窗;计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
练习题:1.实验表明,电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比.这个规律叫做焦耳定律.可以用公式表示.2.电流通过导体时________能转化成________,这个现象叫做________ ___.3.一个电热器接在3 V的电源上,5 min内产生的热量是90 J,则这个电热器的电阻是________,通过它的电流是________A,如果通过这个电热器的电流是原来的2倍,则5 min内它产生的热量是________J.4.电流通过电烙铁,电能转化为____ ____能,电流通过电风扇,电能转化为__ ______能,给蓄电池充电,电能转化为______ __能.5.甲、乙两个电热器在相同的电压下产生相同的热量,甲的通电时间是乙的2倍,那么甲电热器电阻是乙的________倍,甲电热器的功率是乙的________倍.6.电热既有有利的一面,也有不利的一面.家里的_____ ___、__ _ _____、______ __都是利用电热的例子,而电视机后盖有很多孔,就是为了___ _ ____;电动机的外壳有很多翼状散热片,使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风,也是为了___ ___ __.7.电热毯是冬季北方常用的取暖设备,它是利用_ _______来工作的。
课件1:18.4 焦耳定律
电熨斗: Q=W
【例题1】 加热,
有一种新型的炊具叫做电压力锅,它,问 该
压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量?
解:当它处于正常工作状态时
I=P/U=900W/220V≈4.09A R=U/I=220V/4.09A =53.8Ω
第十八章 电功率
4. 焦耳定律
电流的热效应: 电流通过各种导体时,都会使导体的温度升高的现象。
电热器:利用电流的热效应制成的加热设备。 (即把电能全部转化为热能的加热设备)
原理: 是根据电流的热效应制成的
结构: 电热器的主要元件是发热体
电饭煲 电取暖器
电 熨 斗
电热水壶
灯泡接入电路中,灯泡和电线中流 过相同的电流,它们都要发热,灯泡 热得发光,电线的发热却觉察不出来。 这是为什么?
至引起火灾。这又是为什么?
练习
例:在1分钟内,通过电阻为50欧姆的电熨斗的电流为2安 培,则电熨斗产生的热量是多少焦耳?
解: Q=I2Rt =(2安)2×50欧×60秒 =1.2 ×104焦
答:电熨斗产生的热量是1.2 ×104焦耳。
思考
都标有“220V 500W”电吹风机、电灯和电熨斗通电时都会 发热,在正常工作相同时间后产生的热量哪个最多?为什 么?
Q=I2Rt =(4.09A)2×53.8Ω×15×60S ≈8.1×105J
例2: 某电动机正常工作时两端的电压是100伏特, 通过的电流为5安培,其内电阻为2欧,求每分钟 产生的热量为多少?电流做了多少功? 有多少电能 转化成机械能?
3、电能全部转化为内能时,
Q=I2Rt = W=Pt=UIt
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。
18.4焦耳定律—ppt导学课件
目录
首页
上页
下页
9
【变式2-2】同种材料的电热丝R1、R2的横截面积相同,R1比R2长,串联起来接在电路中 (如图所示)。则先被点燃的火柴是( A )
A.电热丝R1上的火柴 B.电热丝R2上的火柴 C.两电热丝上的火柴同时被点燃
D.无法确定
目录
首页
上页
下页
10
【变式2-3】小华家买了一个家用电吹风,其简化电路如图所示,主要技术参数如下表。 电吹风在额定电压下工作,请解答如下问题:
目录
首页
上页
下页
3
知识点一:探究电流产生的热量与哪些因素有关
【典题1】(2019潍坊中考)如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关” 的实验装置。两个相同的透明容器中密封着等量的空气,将1、2和3、4导线分别接到电 源两端。
(1)甲图所示的装置用来探究电流通过电阻丝产生的热量与 电流 的关系,通电一段 时间, a (选填“a”或“b”)容器中电流产生的热量较多;
(2)通过观察乙图中的实验现象,可知 值大。
d (选填“c”或“d”)容器中电阻丝的阻
目录
首页
上页
下页
4
易错警示
若出现的现象是其中一个U形管中的液面高度几乎不变,原因是透明容器密闭性不好, 即透明容器漏气。
目录
首页
上页
下页
5
【变式1-1】小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图 所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25 ℃ 的煤油,阻值为5 Ω和10 Ω的电阻丝R1、R2。闭合开关一段时间后,记录此时两支温度 计的示数。根据上述实验,下列说法中正确的是( D )
18.4 焦耳定律
解:1min导体产生的热量:
Q = I2Rt = (2A) 2×2Ω×60s =480J
答:1min导体产生的热量是480J 。
解:由 P = W 得,电饭锅每分钟产生热量 :
t
Q = W = P t = 450W×60s =2.7×104J
答:电饭锅每分钟产生热量 为2.7×104J。
解:电烙铁的额定电流 :
二、电流通过导体产生的热量跟什么因素有关?
电流大小 I
可能跟
电阻大小 R
有关
(控制变量法)
通电时间 t
通过加热容
U形管中液面高度变化的多少
器中的空气,
空气受热膨
反映
(转换法)
胀使U形管
中液面的高
度发生改变; 电流通过导体产生热量的多少
此装置可以用来探究电流产生热
量的多少与_____________的关系
试比较三盏灯正常发光时电阻。
甲灯
如果甲、乙两盏灯串联,_________较亮;
如果甲、乙两盏灯并联,_________较亮。
乙灯
2.电热的防止
(1)电热的危害:轻则用电器烧坏;重则引发火灾。
(2)防止措施有:
散热片和风扇
设法减少产生的热量。
可以设法散热。
散热片
散热窗
想想议议1
用刚刚学过的知识解释这两个现象
R — 欧(Ω),t — 秒(s),
1J=1A2·Ω·s
焦耳
4.焦耳定律的推导:
5.电能和电热的关系:
Q = I2Rt
用电器
内能
电能
电暖器,电饭锅等用电器:
UIt = W=Q = I2Rt
W = UIt
机械能
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
A.2 J
B.30 J
C.60 J
D.120 J
【解析】选C.由焦耳定律得,该定值电阻1 min产
生的热量为
Q=I2Rt=(0.5 A)2×4 Ω×60 s=60 J,故选C.
4.(2011·河北中考)假设导体没有电阻, 当用电器通电时,下列说法正确的是( B )
A.白炽灯仍然能发光
B.电动机仍然能转动
Q = W = UIt = I2Rt
纯电阻电路
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
Q=W
W>Q热
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= = = 0.6 A R 60 Ω
它们的共同特征 是什么?
——电能转化为内能
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?
第十八章 第4节
焦耳定律
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。
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。
U Q t R
2
Q=
2Rt I
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:
电路-焦耳定律
电-焦耳定律
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 焦耳
流产生的热量与电流、电阻和通电
时间的关系。
二、焦耳定律
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 R=5Ω I1 R=5Ω I = 2I1
I A
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。
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
R电炉丝>R导线,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间
内电流通过电炉丝产生的热量大,因此电炉热得发
红而导线却几乎不发热。
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?
1.下列常见电器中不是利用电流的热效应
的是(
B
)
2.下列各用电器均标有“220 V
60 W”字
样,它们正常工作相同的时间,发热最多
的用电器是( C )
A.电视机
C.电热毯
B.电风扇
D.一样多
3.(2011·株洲中考)某阻值为4 Ω 的定值电阻, 通过的电流为0.5 A,则1 min产生的热量是( C )
C.电饭煲仍然能煮饭
D.电熨斗仍然能熨衣服
5.小兰的奶奶觉得家里的电褥子太热了,小兰就 把电褥子的电阻线截掉一小段,这样电褥子在使 用时就_______热了.(选填“不”或“更”)
【解析】根据P=U2/R可知,在电压不变时,减小
电阻可以增大发热功率,故截掉一小段后,电阻
线的电阻减小,发热功率更大,电褥子更热.
(2)该电烙铁的电阻为多少? (3)在额定电压下通电10 min产生多少热量?
解:(1)电烙铁正常工作的电流
P 110 W I 0.5 A U 220 V
(2)电烙铁的电阻
U 220 V R 440 W I 0.5 A
(3)产生热量
Q=W=Pt=110 W×10×60 s=6.6×104 J
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
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?
我们学习了焦 耳定律,怎样 回答刚才的问 题?
导 线 电炉丝
答:因为导线和电炉丝是串联的,I线=I电炉丝
______________________. 保证通过两个电阻丝的电流相等
8.某校师生自制了一台电烘箱,电烘箱的电阻丝通过5 A的电流时,每分钟可产生6.6×104 J的热量,求: (1)此时电阻丝的电功率; (2)此时电阻丝的电阻;
【解】(1)电烘箱消耗的电能全部转化为热量,所以电阻 丝的电功率为
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。
Q = I2Rt 2.公式:
3.单位: I ——安(A)
R—— 欧 (Ω) t —— 秒 (s) Q —— 焦(J)
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
转换法
实验1:研究电热与电阻关系
答案:更
6.在“探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系”的实 验中,两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温 的煤油中,每一烧瓶里各插入一温度计,如图所示,电流 通过导体产生的热量不易直接观察,本实验中通过 _________ 温度计示数上升显示电流产生的热量变化;上述实验 中采用这种电路连接方式的目的是
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。
【例】(2011·湛江中考)一只电烙铁的规格为“220 V
110 W”
(1)该电烙铁正常工作的电流为多少?
W Q 6.6 104 J P 1 100 W t t 1 60 s
(2)由P=I2R得电阻丝的电阻为
P 1 100 W R 2 44 W 2 I 25 A
课堂小结
焦耳定律 的实验和 内容
电热的利 用和危害