粤沪版物理九上15.4《探究焦耳定律》ppt课件

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?
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
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A
27.看别人不顺眼，是自己的修养不够。 67.当你的希望一个个落空，你也要坚定，要沉着！ 15.不想认命，就去拼命！付出就会有收获，或大或小，或迟或早，始终不会辜负你的努力！有一种落差是，你总是羡慕别人的成功，自己却不敢开始！立即行动，永远不晚！ 54.人说没有办法，是逼的不够，逼到份上了，就有办法了。 31.不要沉沦，在任何环境中你都可以选择奋起。 86.坚强的人把困难当成朋友，软弱的人把困难当成敌人。不要只看到别人的一举成名，更要看到别人的十年寒窗。没有十年寒窗的冷寂，就没有一举成名的荣光。易钉进去的钉子，也易拔出来 。困时多想更困事，难时多想更难人。
第十五章 电能和电功率
探究焦耳定律
• 学习目标：
• 1、知道用电器产热与电阻、电流的关系。
• 2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电 阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出 结论。
• 3、能够根据P=UI进行公式变形并应用。
• 4、知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单 计算。知道多种用电器散热方式。
68.唯有埋头，才能出头。
3.电热器的电热和电功的关系
因为电热器中消耗的电能只用来发热，所以
电热Q=电功W
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。
随堂练习
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。
流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt=Pt= U2 t R
2．在非纯电阻电路中，如当电扇工作时，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
此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热
例题一
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?
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解：消耗的电能：
W= UIt =220V×5A×600s=6.6×105J 电热Q = I2Rt =(5A)2×5Ω×600s=7.5×104J 转化为的机械能：E机=W－Q=6.6×105J －7.5×104J
=5.85×105J
答：电动机消耗的电能为6.6×105焦,产生的热量为7.5×104焦，有 5.85×105焦电电能转化为机械能
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。
观察实验
焦耳简介
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。
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?
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。
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？
解： P额 U额2 （220V）2 40W R 1210W
因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以
Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J
4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻
焦耳
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。
Q 2．公式： = I2Rt
3．单位：焦耳（J）
三、电能和电热关系
1．在纯电阻电路中（如：电暖器，电饭锅，
电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为
内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电
解:
I=
U R
=
36 60
V Ω
=
0.6
A
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。
例题二
有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流 为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动 机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少 电能转化为机械能？
检测预习一
• 1.知道用电器产热与电阻、电流的关系。 • 2.能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、
电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据 得出结论。
生活中，许多用电器通电后，都伴有 热现象产生。请举例说明。
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(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 的实验和
内容
电热的利 用和危害
随堂练习
关于焦耳定律（电热）的计算练习题
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。
解： P W Q 6.6104 J 1.1103 W t t 60s
∵ P=I2R
∴
R
P I2
1.1103 (5A)2
J
44W
6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要 把两根连接起来，而连接处往往比别处更容 易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为 什么？
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=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
若电流变为原来的2倍，其它条件不变，
则电热是原来的____4___倍
2.一只额定功率是450w的电饭锅，在额定电压 下使用，每分钟产生多少热量？
解：电饭锅是纯电阻电路
所以，Q=W=Pt=450W×60s=27000J
检测预习二
• 知道焦耳定律及公式，学会应用公 式进行简单计算。知道多种用电器 散热方式。
四百度文库电热的利用和防止
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。
1、电热器
1.原理：利用电流的热效应来工作的。 2.核心部分：发热体，它是有电阻 率大，熔点高的材料制成的
答： 根据公式P=I2R可知，在电流相等时，电阻 越大，电功率越大。导线相互连接的位置接触电 阻比较大，因而电能转化为热的功率也较大，造 成此处比别处更容易发热，加速老化甚至引起火 灾
小结作业
• 同学们自己展示所学知识 • 作业：1、2
46.也许有些路好走是条捷径，也许有些路可以让你风光无限，也许有些路安稳又有后路，可是那些路的主角，都不是我。至少我会觉得，那些路不是自己想要的。 27.一个人的快乐，不是因为他拥有的多，而是因为他计较的少。 68.假如生活欺骗了你，不要心焦，也不要烦恼。阴郁的日子里要心平气和，相信吧，那快乐的日子就来到。——普希金 70.障碍与失败，是通往成功最稳靠的踏脚石，肯研究、利用它们，便能从失败中培养出成功。 27.要成功，先发疯，头脑简单向前冲。 25.少年人不会抱怨自己如花似锦的青春，美丽的年华对他们说来是珍贵的，哪怕它带着各式各样的风暴。 28.面对失败和挫折一笑而过，是一种乐观自信；面对误解和仇恨一笑而过，是一种坦然宽容；面对烦恼和忧愁一笑而过，是一种平和释然。 78.做一个决定，并不难，难的是付诸行动，并且坚持到底。 94.即使行动导致错误，却也带来了学习与成长；不行动则是停滞与萎缩。 67.人的美丽可爱，不仅仅是由于他的容貌，首先决定他的精神面貌。一个品质高尚的人，永远是年轻和美丽的。 艳阳天。