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1、焦耳定律,人教版 九年级物理 第十八章 电功率 第4节 焦耳定律,最新人教版,制作：老河口市洪山嘴中学 詹振亚,制作：老河口市洪山嘴中学 詹振亚,制作：老河口市洪山嘴中学 詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,1、电流的热效应,电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,在多用插座上接过多的用电器，出现的现象！,2、猜测假设,现
2、象：灯丝、电炉丝和导线通过的电流相同。为什么灯丝、电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,提出问题？电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?,2、猜测假设,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,2、猜测假设,跟电阻有关,跟时间有关,跟电流有关,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,实验目的：研究电流通过导体产生的热量Q 跟电流大小I，电阻R和通电时间t的关系。,设计实验： （1）如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少？（2）如何控制电流大小
3、I相同？（3）如何控制电阻R的大小不变？（4）通电时间t比较好控制。,实验方法：控制变量法,探究实验：探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？,3、制定计划,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？,既看不见也摸不着的科学量,既看得见也能测量的科学量,让电流产生的热量被气体吸收，使气体受热膨胀，通过观察气体的热膨胀（观察玻璃管内的水柱升降或者温度计示数大小）来测量。,4、观察电热的方法,转化法,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,5、实验探究,电流通过导体时产生
4、热的多少与什么因素有关?,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,探究一：产热多少与电阻大小的关系,5、实验探究,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。,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,5、实验探究,探究二：电热多少与电流的关系,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。,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,5、实验探究,探究三：电热多少与通电时间的关系,结论：在电流、电阻相同时，通电时间越长的产生的热量越多。,
5、洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,（1）在通电电流和通电时间相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多.,（3）在电阻和通电时间相同时，电流越大，电 流产生的热量越多.,进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.,（2）在通电电流和电阻相同时，通电时间越长， 电流产生的热量越多.,6、实验结论：,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,焦耳 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。即焦耳定律,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴
6、中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,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.,I安，R 欧，t 秒，Q 焦.,1、焦耳定律的内容：,3、公式中各量的单位：,Q = I2Rt,2、焦耳定律的公式：,注意：热量跟电流的平方（I2）成正比，,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,4、焦耳定律的导出公式,纯电阻电路：WQPtUItU2/R tI2Rt,非纯电阻电路：WQ （W=UIt =W其他Q）,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 t/R 来计算热量
7、.,Q W UIt I2Rt,又W UIt,若电流做的功全部用来产生热量即Q W,注意：,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,对如图所示的现象的正确解释：灯泡和导线是串联，灯泡的电阻大比导线的电阻大，产生的热量多。,对如图所示的现象的正确解释：干路的电流等于各个支路的电流之和，即：干中的电流过大，产生的热量很多。,5、问题讨论,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J,例题：一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?,答: 在
8、5 min 内共产生 6 480 J 热量。,6、例题讲解,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,（1）电热器: 利用电流做功将 能转换为 能的装置。,（2）电热器的原理: 利用电流的 制成的加热设备。电热器 主要组成部分是 。它是由电阻率 。 熔点 的合金丝制成的加热设备。,1、电热的应用,电,内,热效应,发热体,大,高,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,2、常见的电热的应用,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,3、电流热效应的利用,（3）制作保险丝（要求保险丝材料电阻率大、熔点低）,（1）
9、制作电发热器（要求电热丝材料电阻率大、 熔点高）,（2）制作白炽灯,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,4、电热的预防,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,无用的电流热效应，应尽量减少,导线上的热损耗应尽量减少。家用导线一般用电阻率很小的铜或者铝导线电路板中，用铜箔或者银箔做导线，减小电阻。高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法来减少热损耗。有些电器加装风扇或者散热片、散热孔。,5、电热的预防,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,1、电流的热效应,电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电
10、流的热效应。,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.,2、焦耳定律的内容,Q = I2Rt UItU2/R t,3、焦耳定律的公式,4、电热的利用和防止,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,1、电流的热效应是电流通过导体时_转化成_的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。,电能,热,2、“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系” 的实验中，应保持 、 一定，用 改变电阻丝的电流。,3、一根100的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是_W，通电1min时产生的热量是_J。,热效应,电阻,时间,滑动变阻器,400,2
11、4000,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,4、把两个阻值为R16，R29 的电阻串联在电路中，通电相同时间时，R1，R2上产生的热量之比Q1Q2 ，若并联在电路中，通电相同时间，R1，R2上产生的热量之比Q1Q2 ，,2:3,3:2,5、当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到 0.4 安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的( )A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍,B,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,7、电视机后盖开有很多小孔主要是为了（ ）
12、 A. 美观B. 减轻质量 C. 散热D. 节约材料,6、下面几个用电器属于利用电流热效应工作的是 （ ）A. 电冰箱B. 洗衣机 C. 电视机D. 电饭锅,D,C,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,8、一只标有“220V 800W”的电饭锅，内装2kg、20的水，通电15min后将水烧开，则电饭锅的热效率是多大？（1标准大气压）,解：,水吸收的热量为：,Q水Cm(t-t0) 4.2103J/(kg) 2kg80 6.72105J,电饭锅产生的热量：,Q电Pt800W900S 7.2105J,电饭锅的热效率为：,答：略,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,制作：湖北省老河口市洪山嘴中学 詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,洪山嘴中学詹振亚,
