高二物理焦耳定律PPT优秀课件
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《焦耳定律》PPT教学课件
第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
2023/9/16
17
17
新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
2023/9/16
17
17
新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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《焦耳定律》ppt课件
在误差允许范围内，纯电阻电路中P电=P热；非纯电阻电路中P电>P热。
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本 节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功 和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的 应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电 路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么 ？ 问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段 电路两端的电势差为 U ， 电荷从 电路一端定向移 动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电 炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率 电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本 节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功 和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的 应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电 路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么 ？ 问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段 电路两端的电势差为 U ， 电荷从 电路一端定向移 动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电 炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率 电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路
《高二物理焦耳定律》课件
钨丝灯泡寿命问题
应用焦耳定律可以评估钨丝灯泡使用过程中的热量损耗，以提高灯泡的寿命和能效。
总结
焦耳定律是理解电路中能量转换的重要基础。 学会应用焦耳定律，可以帮助我们解决实际问题。 学习物理除了了解规律，更为重要的是培养科学思维和实验技能。
讲解如何记录实验数据、如何进行数据处理和计算，以验证焦耳定律。
3
思考题与讨论
引导学生思考实验结果的意义，并进行思考题和讨论，加深对焦耳定律的理解。
焦耳定律的实际问题
电线起火问题
焦耳定律可以帮助我们理解电线过载时的热量问题，以预防电线起火等安全隐患。
集成电路散热问题
通过焦耳定律，我们可以分析集成电路中产生的热量，以改善散热设计，提高电路的稳定性。
设计电路元件
焦耳定律的应用可以帮助工程师设计电路中的电阻元件，以满足特定的电流和能耗要求。
研究材料的热性质
通过实验测量电流通过材料时产生的热量，可以研究材料的导电性和导热性等热性质。
焦耳定律实验
1
实验步骤及仪器
详细介绍焦耳定律实验的具体步骤和使用的实验仪器，如安培表、电阻器等。
2
Hale Waihona Puke 实验数据记录与处理《高二物理焦耳定律》 PPT课件
高二物理焦耳定律PPT课件
焦耳定律简介
定义：描述了电流通过电阻时所产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的 关系 公式：Q=I^2Rt，其中Q为热量，I为电流强度，R为电阻值，t为时间
焦耳定律的应用
计算电器损耗能量
根据焦耳定律可以计算电器在使用过程中的能量损耗，有助于评估电器的效率和节能性。
应用焦耳定律可以评估钨丝灯泡使用过程中的热量损耗，以提高灯泡的寿命和能效。
总结
焦耳定律是理解电路中能量转换的重要基础。 学会应用焦耳定律，可以帮助我们解决实际问题。 学习物理除了了解规律，更为重要的是培养科学思维和实验技能。
讲解如何记录实验数据、如何进行数据处理和计算，以验证焦耳定律。
3
思考题与讨论
引导学生思考实验结果的意义，并进行思考题和讨论，加深对焦耳定律的理解。
焦耳定律的实际问题
电线起火问题
焦耳定律可以帮助我们理解电线过载时的热量问题，以预防电线起火等安全隐患。
集成电路散热问题
通过焦耳定律，我们可以分析集成电路中产生的热量，以改善散热设计，提高电路的稳定性。
设计电路元件
焦耳定律的应用可以帮助工程师设计电路中的电阻元件，以满足特定的电流和能耗要求。
研究材料的热性质
通过实验测量电流通过材料时产生的热量，可以研究材料的导电性和导热性等热性质。
焦耳定律实验
1
实验步骤及仪器
详细介绍焦耳定律实验的具体步骤和使用的实验仪器，如安培表、电阻器等。
2
Hale Waihona Puke 实验数据记录与处理《高二物理焦耳定律》 PPT课件
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焦耳定律简介
定义：描述了电流通过电阻时所产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的 关系 公式：Q=I^2Rt，其中Q为热量，I为电流强度，R为电阻值，t为时间
焦耳定律的应用
计算电器损耗能量
根据焦耳定律可以计算电器在使用过程中的能量损耗，有助于评估电器的效率和节能性。
《焦耳定律》PPT课件
探究导体电阻与材料的关系 方法: 伏安法 测电阻R
实验电路图:
电阻定律
1.内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成 反比，导体电阻与构成它的材料有关。
2.表达式: R L
S
是比例常数，它与导体的材料有关，是一个反
映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。
电阻率()
(1)Ra、Rb是否相等？ (2)如果不等，Ra、Rb谁大？
Ra、Rb比值是多少？
（1）不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”; Ra < Rb （2）若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联, Ra = R0 /2;(b)为两电阻串联, Rb =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
例题4：
对计算任何用电器的电功率都适用的公式是 （ CD ）
Ａ．P I 2R Ｃ．P UI
Ｂ．P U 2 R
Ｄ．P W t
小结与反思：
１．电功 W UIt
２．焦耳热 Q I 2Rt
３．电功率 P W UI
４．热功率P Qt I 2R ５．纯电阻电路t与非纯电阻电路的区别
1、电阻率越大 表明在相同长度、相同 横截面积的情况下 ，
导体的电阻越大 。
2、物理意义：电阻率是反映材料导电性能
的物理量。
3、公式：R=ρ—SL
RS
L
4、单位： 欧·米（Ω·m)
几种材料在不同温度下的电阻率
ρ(Ω·m)
0℃
20℃
100℃
银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铜合金
1．48×10－8 1．43×10－8 2．67×10－8 4．85×10－8 0．89×10－7 4．4×10－7 5．0×10－7
《焦耳定律》课件(29张ppt)
电流通过导体时电能转化为内能，这种现象 叫做电流的热效应.
烫手
不烫手
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？
why？
着火了！
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
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。
2
电热的利用和防止 1、电热的利用： 电热水器、电 饭锅、电熨斗、 电孵化器等等.
2、电热的防 止：电视机 后盖的散热 窗、电脑主 机里面的小 电风扇等等.
练习
1．将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上，若 R1=5 Ω >R2，通电后问那根火柴先被点燃 （ A ） A. R1在上的火柴 B. 在R2上的火柴 C. 同时点燃 D. 无法确定 2．要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半，则应 使 （ D ） A. 通过它的电流减小一半 B. 它两端的电压减小一半 C. 它的电阻减小一半 D. 电压和电阻均减小一半
2 2
Q I Rt 0.6 A 60 300s 6480J
例题
例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，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
实验1：研究电热与电阻关系
R2 10
R1 5
电阻丝 大 的电阻产生的热量多.
在电流、通电时间相同时，阻值
新版人教版 焦耳定律 (共20张PPT)学习PPT
功能多样的用电器
用电器是用电来工作的器具，它们的共同特点是要消耗电能，
靠电流做功来工作。 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．
1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力zxx作k 用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？ C．P2r/U2 D．P-P2r/U2 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？ 在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h）. 2．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 ． P机=P电-P热=64. W＝P机t=（IU一I2R）t 1kW＝103W＝106mW=10-3MW 指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! P机＝P电－P热＝IU－I2R η=P机/P电=97. 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。 P=I2R B. 电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积； 纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件． 这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 消耗的电功率为: P电＝UI 电动机把电能转化为机械能； 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．
消耗的电功率为: P ＝UI 消耗的电功率为: P电＝UI
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． 对纯电阻电路，电功率等于热功率；
电
P ＝P －P ＝IU－I R 2 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．
机 电解槽把电能转化为化学能；
第4节 焦耳定律 课件(25张PPT)
整合训练
1.现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源 电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（ ）
A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
2.将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”的充 电器，一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，
公式： Q = I ² R t
意义： 热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω S
英国物理学家焦耳做了大 量的实验，于1840年最先精确 地确定电热跟电流、电阻和通 电时间的关系，即焦耳定律.
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?
实验反思：此实验中有哪些注意事项？ （1）密闭容器中空气要求：等量 （2）实验开始前液面高度应相同 （3）实验装置气密性完好
第四节 焦耳定律
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，可是用手 一摸电视机的后盖就发现，小明 刚看过电视。你知道他爸爸是根 据什么判断的吗？
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。
在相同时间内，电流通过他们时发热功率最大的是（ ）
A.电烙铁
B.充电器 C.电风扇 D.一样多
3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时 的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下 通电10min产生多少热量？
4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过 5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台 电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
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服从欧姆定
欧姆定
律他 形式能的用电器
不服从欧姆定律 U>IR或
能量转 化
元件举 例
纯电阻电 路
电流做功 全部转化 为电热
电阻、电 炉丝、白 炽灯等
非纯电阻电路
电流做功除转化 为内能外还要转 化为其他形式的
能
电动机、电解槽 等
3．电功率和热功率
(1)对纯电阻元件，电功率和热功率相 等．故电阻上的功率可用P＝UI计算，也可 以用P＝I2R计算，还可以根据欧姆定律推出
【思考·提示】 可以，因为Q＝I2Rt适 用于任何电路．
二、焦耳定律
1．定义 电流I通过一段电阻为R的电路在时间t内 产生I2的Rt 热Q＝ ，这就是焦耳定律． 2．热功率 单位时间内的发热量称为热功率，P＝I2R
.
3．纯电阻电路与非纯电阻电路的区别
在纯电阻电路里，电等功于 电热，电功等于 率 .热功率．
在非纯电阻电路里，电大于功
电大功于率
热功率．
电热，
一、电流做功的实质
在有电流通过的电路中，电场力所做的 功常常说成是电流做的功，简称电功．在导 体两端加上电压时，导体内就建立了电场， 电场力在推动自由电子定向移动中要做 功．由于功是能量转化的量度，所以，电场 力做了多少功，实质上是电荷减少了多少电 势能，减少了的电势能(即电能)转化成其他 形式的能．
.
(2)对非纯电阻电路，电功率大于热功率， 电阻上的电功率只能用P＝IU计算，而热功 率只能用P＝I2R计算．
1．注意根据不同的电路选择不同的公 式计算，即要注意公式的适用范围．
2．对于纯电阻电路，电功和电热相等； 对于非纯电阻电路，电功要大于电热．
三、有关电动机的三个功率 1．电动机的特性 电动机是一种非纯电阻用电器，它把电 能转化为机械能和热能．在电路计算中，欧 姆定律不再适用．
THANKS
FOR WATCHING
演讲人: XXX
PPT文档·教学课件
图2－5－1
2．输入功率：电动机的总功率．由电 动机电路的电流和电压决定，计算：P总＝ UI.
3．输出功率：电动机做有用功的功 率．如图2－5－1所示，P出＝mg·v(设重物 匀速上升)．
4．热功率：电动机线圈上有电阻，电 流通过线圈时要发热，热功率P热＝I2r.
5．功率关系：P总＝P出＋P热． 6．电动机的效率： .
二、电功、电热和电能的关系
1．电流做功的过程，就是把电能转化 为其他形式能的过程．但有些电路元件，只 将电能转化为内能，有些电路元件，电流做 功将电能一部分转化为内能，还有一部分转 化为其他形式的能，如机械能或化学能等．
2．纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路 非纯电阻电路
元件特 电路中只有 点 电阻元件
电功，即电流做功，实质上是导恒体定电中场的
对静自电力由电荷的 在做功，自由
电荷在静电力的作用下沿静电力的方电向势能做定
向移动，结果电荷的
减少，而其他
形式的能 ．
增加
公式：W＝IUt ，其国际单焦位耳是 (J)．
电功率是指单位时间内电流 做的功，PI＝U ，其瓦国特际单位是 (W)．
公式 Q＝I2Rt可以应用于非纯电阻电路 吗？为什么？
第五节 焦耳定律
学习目标：1.从电能向其他形式能的转 化来理解电功及电功率，理解电功和能量转 化
的关系．
2．掌握焦耳定律，明确电功和电热的 区别，知道纯电阻和非纯电阻电路．
重点难点：电功、电热和电功率、热功 率的理解和计算．
易错问题：在非纯电阻电路中，热功率 用P＝U2/R求解．
一、电功和电功率