焦耳定律(讲义)

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3.6.2电功率与焦耳定律的计算(讲义)(原卷版+解析)

浙教版九年级上册第三章第六节电功率与焦耳定律的计算【知识点分析】一.焦耳定律及电热1．焦耳定律：(1)1841年，英国物理学家焦耳发现载流导体中产生的热量Q（称为焦耳热）与电流I 的平方、导体的电阻R、通电时间t成正比，这个规律叫焦耳定律。

焦耳定律是一个实验定律。

它的适用范围很广，纯电阻电路、非纯电阻电路在计算电热时都用到它。

(2)热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率．热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积．(3)电功率与热功率:对纯电阻电路，电功率等于热功率即： P=I*U=I2R=U2/R此时，可得U=IR,所以纯电阻电路也可以说是欧姆定律成立的电路对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．2.电热（1）电热：由于导体的电阻，使电流通过导体时消耗的电能中转化为内能的那一部分能量叫电热。

（2）内容：电流通过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和通电时间的乘积。

（3）公式：Q=I2Rt.（4）适用对象:凡是要计算电热，都应首选Q=I2Rt，可求任何电路中电流I通过电阻R时所产生的热量。

3．热功率的意义及计算（1）热功率：单位时间内发热的功率叫作热功率。

热功率即电能转化为内能的功率，即：P=Q/t=I2R（2）热功率计算:当电路不是纯电阻电路时，电功用W=UIt来计算，电热Q只能用Q=I2Rt 进行计算，电功率用P=IU计算，热功率只能用P热=I2R计算。

4.电热的档位问题：如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R2单独工作中温档：R1单独工作低温档：R1,R2同时工作如图所示R1>R2根据P=U2/R可得出高温档：R1,R2同时工作中温档：R2单独工作低温档：R1单独工作【例题分析】【例1】（2021·甘肃期末）额定电压均为6V的甲、乙两灯，I﹣U图像如图所示，下列说法正确的是（）A．甲、乙两灯并联接在电压为2V的电源两端时，电阻之比为3∶2B．甲、乙两灯串联接在电压为8V 的电源两端时，实际功率之比为1∶3C．甲、乙两灯的电阻均随电压增大而减小D．甲、乙两灯的额定功率之比为4∶1【例2】（2021·山东期末）如图所示，为“探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验电路，两密封容器内部盛有等量的空气，以下说法正确的是（）A．闭合开关S1、S2，通过三根电阻丝的电流相同B．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电流表示数保持不变C．同时闭合开关S1和S2，可以比较电流通过导体时产生的热量与电流的关系D．闭合开关S1、S2一段时间后，右边U形管内的液面高度差比左边U形管的高【例3】（2022·河北期末）如图所示，灯L标有“6V，3.6W”字样，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表示数为0.1A，灯实际功率为0.9W（灯丝电阻不随温度变化），下列分析不正确的是（）A．灯L的额定电流为0.6A B．电源电压为3VC．定值电阻R0的阻值为30Ω D．整个电路消耗的总功率为1.5W【例4】（2022·贵州六盘水中考）如图甲所示电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R 的最大阻值为5Ω。

个性化讲义之焦耳定律(附录答案)

学科：物理学段：学生姓名教师联系电话：教学内容焦耳定律教学目标1、理解用电器的作用是把电能转化为其他形式的能，会计算电流所做的功与电功率．2、知道焦耳定律，会根据焦耳定律计算用电器产生的电热．3、知道纯电阻电路与非纯电阻电路的差别，会结合实际问题区分电功和电热教学重、难点1、探究焦耳定律实验的细节关注2、相同电压下不同阻值产生的电热分析3、各类生活电器产生热量的简易计算和处理知识点一：公式和变形同一公式中的物理量必须对应同一导体或同一段电路。

知识点二：焦耳定律例1：小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。

两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。

两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。

(1)通过观察＿＿＿＿＿＿＿＿来判断电流产生的热量的多少。

(2)图中甲、乙两根电阻丝是串联的，这是为了研究电流产生的热量与＿＿＿＿＿＿＿＿的关系。

(3)根据法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的、保持相同。

(4)小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是。

A．因为煤油有颜色便于观察B．因为煤油有比较大的热值C．因为煤油有比较小的密度D．因为煤油有比较小的比热容(5)实验中，小明和小红发现烧瓶B中温度计的示数升高的快。

这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。

变式训练1：.小靖和小晖用如图所示的装置探究“电流产生的热量与电阻的关系”。

装置中除了R甲＞R乙外，其余条件均相同。

（1）将两电阻丝串联接入电路是为了控制通过电阻丝的________及通电时间相等。

实验发现，甲瓶温度计示数升高快，表明该实验条件下，导体的电阻越大，电流产生的热量越______。

（2）小靖提议利用该装置改装成“比较食用油和煤油的吸热能力”的实验。

若保持甲的器材不变时，他们除了把乙的煤油换成食用油外，还需更换乙的_________。

焦耳定律课件

18
小结: 电功和电功率、电热和热功率
一、电功W
定义：电场力(或电流)所做的功.
公式：W=IUt
单位：J 1kWh=3.6×106J
二、电功率P 定义：单位时间内电流所做的功
对纯电阻电路: 电功=电热
公式：P=W/t=IU 单位：W kW
三、电热Q
定义: 电流通过导体产生的热量.
公式：Q=I2Rt
第二章恒定电流
2.5 焦耳定律
焦耳定律
1
焦耳定律
2
焦耳定律
3
一、电功
1、定义：电场力(或电流)所做的功.
电功是电能转化为其他形式能的量度.
电炉通电时，电能转化为内能；电动机通电时，电能转化为机械能；电池充电时，电能转化为化学能。电能转化为其他形式能的过程就是电流做功的过程。
电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做功。电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，其他形式的能增加。
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件.
灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．
2、用电器接入电路时：
①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其
电阻不变．
②用电器实际功率超过其额焦耳定定律功率时,认为它将被烧毁.
21
例1：对计算任何用电器的电功率
电流在一段电路中所做的功W等于这段电路中的电流 I 、电路两端的电压U、通电时间 t 三者的乘积．
3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h).
1kW·h＝3.6×106J
焦耳定律
6
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．

焦耳定律讲义

知识点一：电流的热效应1.定义：电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的热效应。

利用电流的热效应工作的电器叫作电热器实验探究：影响电热大小的因素设计并进行实验：采用控制变量法，分别探究各因素的影响。

（1）探究电流产生的热量与电阻的关系如图所示，在两个透明容器中封闭着等量的空气，容器分别连着U型管的一端；没有加热时，U型管中液面是相平的。

两密闭容器中各有一段电阻丝，且右边容器中的电阻比较大。

当通电时，电阻丝发热，加热容器中的空气，空气受热膨胀，U型管中液面高度会发生变化，U型管中液面高度的变化反映了密闭空气温度的变化。

将容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两电阻丝的电流相等。

通电一定时间后，比较两个U型管中液面高度的变化，发现于右边容器想通的U型管中液面高度的变化更大些。

结论：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。

（2）探究电流产生的热量与电流的关系如图，两个密闭容器中的电阻丝阻值均是5Ω，在右侧的容器的外部，将一个5Ω的电阻与这个容器中的电阻并联，因此通过左侧容器中电阻丝的电流大于右侧容器中电阻丝的电流。

在通电时间相同的情况下，观察两个U型管中液面高度的变化，发现左侧U型管中液面高度的变化更大一些。

结论：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。

（3）探究电流产生的热量与通电时间的关系将这套装置接到电源两端，在通电过程中，只观察左侧U型管中液面高度的变化，发现随着通电时间的增加，U型管中液面高度的变化逐渐变大。

注意：第一次实验中，5Ω和10Ω的电阻串联，目的是控制电流和通电时间相同。

第二次实验中控制电阻和通电时间相同，两次实验均用到控制变量法。

本实验中将电阻丝产生的热量通过U型管中液面高度的变化显示出来，运用了转换法。

实验中应使两容器密闭，不能漏气。

练习：1.在如图所示的家用电器中，没有用到电流的热效应的是()2.【中考·扬州】电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是( )A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝热皮隔热C．导线散热比电阻丝快 D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻3.【中考·河南】用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度，下列判断正确的是( )A．甲导体的温度升高得多 B．乙导体的温度升高得多C．甲、乙两导体升高的温度相同 D．条件不足，无法判断4.【中考·金华】夏天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器，如图所示的是某品牌电热灭蚊器的简化电路，电热灭蚊器是根据________________原理制成的。

九年级物理《焦耳定律》一对一讲义

励志教育辅导讲义第一课时测量小灯泡的电功率知识点1：测量小灯泡的电功率实验目的：①学会用电压表、电流表测定小灯泡的功率；②会测量小灯泡额定功率和实际功率。

实验原理：P=UI 测出小灯泡的电压U和电流I，利用公式P=UI计算求得电功率。

实验器材：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、小灯泡、灯座、导线等。

实验电路图及表格：次数电压U/V 电流I/A 功率P/W 发光情况123实验步骤：1．实验前准备：检查仪器是否齐全，规格是否合乎要求，查看小灯泡的额定电压；2．按电路图连电路，查无误，闭合开关，进行实验；3．调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为，记录电流表示数；4．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于1.2，记下电压表、电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；5．调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压小于，记下电压表，电流表的示数，并观察小灯泡发光情况；6．断开开关，计算电功率值填入表格。

数据分析，总结结论：(1)分析数据知，实际功率随实际电压改变而改变；(2)灯泡的亮度了取决于灯泡的实际功率，实际功率越大灯泡越亮。

注意事项1．仪器选择：①电源：电源电压应高于小灯泡的额定电压。

例如：，至少要选择2节干电池串联作电源，学生电源选择3V的电源。

②电压表的量程应大于，电流表的量程应大于灯泡正常的工作电流；在被测电压、电流不超电压表、电流表量程的情况下，应尽可能选用小量程；例如的小灯泡电压表量程选0—3V，电流表选0—0.6A的量程。

③滑动变阻器的允许通过最大电流要大于灯泡的正常工作电流，而其最大阻值应与灯泡的电阻差不多，以便调节效果明显。

2．连电路时注意事项：同伏安法测电阻。

知识点2：利用电能表和钟表测量家用电器的功率1．原理：2．仪器：电能表、钟表、家用电器。

3．测量的物理量：电能表表盘的转数，时间。

4．实验步骤：要测某家用电器的功率，可只让其工作，其他用电器关闭，观察记录电能表表盘转数，同时记下钟表的时间值，再计算出功率。

焦耳定律通用课件

电源
12V直流电源
导线
用于连接电源和实验装置
电阻丝
不同阻值的电阻丝，用于模拟不同导体的电阻
支架
用于固定电阻丝和温度计
计时器
用于测量加热时间
温度计
用于测量电阻丝的温度
实验步骤
步骤1
准备实验器材，检查电源、导线、电阻丝、温度计和计时器是否
完好。
步骤2
将电阻丝固定在支架上，连接电源和导线，确保电路连接正确无误。
在此添加您的文本16字
分析影响电熨斗能耗的因素，如加热元件的功率、工作时间和熨烫负荷等。
在此添加您的文本16字
探讨如何通过优化加热元件的功率和工作时间来降低电熨斗的能耗。
在此添加您的文本16字
提供实际案例，如不同品牌和型号的电熨斗，说明如何应用焦耳定律降低其能耗。
感谢您的观看
THANKS
的转换关系，进一步证明了热力学第一定律和能量守恒定律的正确性。
03 焦耳定律的应用
电热器
总结词
电热器是焦耳定律的重要应用之一，通过电能转化为热能，实现加热和保温效果。
详细描述
电热器利用电阻丝发热，将电能转化为热能，通过散热片将热量散发到空气中。电热器具有加热速度快、温度可调、使用方便等特点，广泛应用于家庭、办公室等场所。
焦耳定律通用课件
目录
CONTENTS
• 焦耳定律简介 • 焦耳定律的原理 • 焦耳定律的应用 • 焦耳定律的实验 • 焦耳定律的扩展知识 • 焦耳定律的习题与解答
01 焦耳定律简介
焦耳定律的发现
01
焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·焦耳在19世纪初通过实验发现的。
02
焦耳通过研究电阻中产生的热量与电流、电阻和时间的关系，得出了焦耳定律的基本原理。

焦耳定律(讲义及答案)

焦耳定律（讲义）一、知识点睛1.电流的热效应：电流通过导体时，电能转化为的现象。

2.焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比。

这个规律叫做焦耳定律。

公式表示：Q=I2Rt3.纯电阻电路：电流通过导体时，如果电能全部转化为能。

则电流产生的热量Q 就等于消耗的电能，即Q=W=UIt；根据欧姆定律U= 、I= ，可得Q= 。

求这个电饼铛的电功率和电阻丝工作时的电阻。

9. 一台电动机正常工作时的电压为380V，电流为10A，电动机线圈电阻为2Ω，正常工作1min 电流做的功为多少？产生多少热量？）10.下列用来防止电热危害的是（A．供取暖用的电热器B．电热取暖器的散热片C．电熨斗金属外壳D．电视机上的散热孔三、回顾与思考2 U【参考答案】一、知识点睛1. 内能2. 电流的二次方导体的电阻通电时间 3. 内能 IR I = U 2 W = I Rt = t7. 40 7.2×1048. 1100 449. 2.28×105 1.2×10410. D二、精讲精练R R 1. D 2. A 3. D 4. 5.76×1055. 64806. 4.8×104。

课件3：2.5焦耳定律

(2)如果正常工作时,转子被卡住,则电能全部转化成内能,故其发热
功率 P 热′= U 2 = 2.02 W=8 W.
R 0.5
答案: (1)1.5 W (2)8 W
规律方法非纯电阻电路的解答思路 (1)像有电动机这样的非纯电阻用电器的电路,要注意区分电功率和热功率,电功率用P总=IU计算,热功率P热=I2R,机械功率P机=P总-P热. (2)在非纯电阻电路中,一定要注重电路中电流的求解,特别是在纯电阻上寻找满足欧姆定律的关系. (3)注意搞清楚电路中的能量转化关系,用能量守恒定律来分析问题.
解析:电功W=IUt和电热Q=I2Rt适用于任何电路,在纯电阻电路中,W=Q;在非纯电阻电路中W>Q,故选项B正确.
4.一台额定电压为U的电动机,它的电阻为R,正常工作时通过的电流为I,则( B ) A.电动机t秒内产生的热量是Q=IUt B.电动机t秒内产生的热量是Q=I2Rt C.电动机的功率为P=I2R D.电动机的功率为P=U2/R
P总
【例2】有一个直流电动机,把它接入0.2 V电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4 A;若把电动机接入2.0 V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0 A.则 (1)电动机正常工作时的输出功率为多大? (2)如果在电动机正常工作时,转子突然被卡住,电动机的发热功率是多大?
电功率 P=IU≠I2R≠ U 2 ,只有在纯电阻电路中,才有 P=IU=I2R= U 2 和
R
R
W=IUt=I2Rt= U 2 t.
R
总之,用 IUt 来计算电功,在任何条件下都是可以的,用 I2Rt 来计算电热,
在任何条件下都是可以的;只有在纯电阻电路中才有 W=IUt=I2Rt= U 2 t.

焦耳定律(基础)知识讲解 - 副本

焦耳定律（基础）责编：小志【学习目标】1、知道电流的热效应；2、理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关；3、知道电热的利用和防止。

【要点梳理】要点一、电流的热效应1．定义：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。

2．影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。

通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。

要点诠释：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。

这是因为导体都有电阻。

导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。

如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热而损失。

3. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素（1）电流产生的热量与电阻的关系如图18.4-2所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。

两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。

两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。

通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。

你看到的现象说明了什么?实验表明：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。

（2）电流产生的热量与电流大小的关系如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。

在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。

你看到的现象说明了什么?实验表明：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。

要点二、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，跟电阻成正比，跟通电时间成正比。

这个规律叫焦耳定律。

2．公式：Q=I2Rt要点诠释：焦耳定律的另外两个表达式:1. 从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。

焦耳定律课件

电流大小不同，产生的热量多少相同吗？
结论：
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。
焦耳（1818—1889)
James Prescott Joule
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，根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。焦耳的研究为能量守恒的建立奠定了基础。
如图所示两个相同的烧瓶中各放置一段电阻丝(R甲＞R乙)，在瓶中盛入等量煤油并插入温度计，通电一段时间后，甲瓶中温
度计示数比乙瓶中温度计示数高。

该现象说明了电流产生的热量与下列哪个因素有关？( )。
A．通电时
间
B．电流
C．电荷量
D．电阻
张洪同学在探究并联电路电流规律时，
通过如图所示的电路完成实验后，
焦耳定律
一、电流的热效应思考：这些热量是从哪里来的呢？
把手靠近发光得白炽灯给电热水壶通电可以给电烤箱通电可以泡，会感到灯泡发热将其中的凉水加热将其中的面包烤熟
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。
（电流的热效应）
两个密封容器中空气温度变化的快慢一样吗？
结论：
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。
他只记录了两个电流表的读数分别为
0.2A和0.1A，
则0.2A应当是电流表__A__2__的读数：
若电阻R1和R2的阻值均为2Ω，则电路的总电阻_小___于___2Ω；
通电1分钟R1产生的热量是__1__._2___J。
焦耳定律:
Q＝I2Rt
Q＝W＝UIt 根据欧姆定律U＝IR，就得到Q＝I2Rt