教科版物理九年级上册-6.3 焦耳定律(共26张PPT)

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.
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.
表述：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. 公式： Q = I2Rt
Q = I2Rt 的推导公式的应用
课堂训练
1.现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别
接 B
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 C.同样多
理量？
答：转换法
电热—— 气体（或液体）受热膨胀，观察温度 计的示数.
3.进行实验 （1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关， 每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间 对电热的影响；
通电时间越长温度计示数越大
（2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片， 使通过R的电流为2I.比较R两次所产热的多少；
思考：电流的热效应与那些因素有关？
1.猜想与假设 ①可能与电阻有关.电阻越大，电流热效应越大. ②可能与电流有关.电流越大，电流热效应越大. ③可能与通电时间有关.通电时间越长，电流热效 应越大.
2.设计实验
讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应 用什么方法去研究？ 答:控制变量法
讨论2：用什么方法和器材去观察那些不可见的物
第六章 电功率
第3节 焦耳定律
新课目标
学习目标
1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用. 2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻 及通电时间的定性关系. 3.知道电流热效应的利用与危害.
新课目标
学习目标
1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用. 2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻 及通电时间的定性关系. 3.知道电流热效应的利用与危害.
4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt
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
来计算热量.
Rt
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
B.乙放热多 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
பைடு நூலகம்
的电源上，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
A
C.电风扇
D.一样多
3.一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时 的电阻是1 210 Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下 通电 10 min产生多少热量？
例1：一根60Ω 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 36V 0.6A
R 60
Q I 2Rt 0.6A2 60300s 6480J
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？
（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
电流的 热效应
焦耳定律
特征：电流通过导体会发热
探究电流热效应跟哪些因素有关
新课讲解
一 电流的热效应 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生.
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.
生活中利用电流热效应的用电器
电烤箱
电热水壶
电烙铁
观察与思考
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?
通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高
（3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通 电时间不变，比较温度计的示数.
电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大
1.对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长， 产生的热量越多.
2.对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越 大越长，产生的热量越多.
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
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= I²R .
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 正比 .
U2
2.在并联电路中，由P=UI， I ， U可以得出P= R . R
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 反比 .
解：消耗的电能为: W总=UIt=220 V×2 A×60 s=26 400 J
线圈中产生的热量为： Q=I2Rt=(2 A)2×5 Ω×60 s=1 200 J
得到的机械能为： W机=W总－Q=26 400 J－1 200 J=25 200 J
三 电流热效应的利用和危害 1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
解： P W Q 6.6 104 J 1.1103 W
t t 60s
∵ P=I2R
∴ R P 1.1103W 44Ω
I2
(5A)2
3.在保持通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电 阻越大，产生的热量越多.
二 焦耳定律 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
焦耳（1818-1889）
电时间成正电比流. I的单位：A
2.公式： Q = I2Rt
电阻R的单位：Ω
3.单位：焦耳（J）
时间t的单位：s 热量Q的单位是：J
解： P额 U 额2 （220V）2 40W R 1210
因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以
Q=W=Pt=40 W×10×60s=24 000 J.
4.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.求这台电烘 箱的电功率和电阻丝工作时的电阻.