18.4 焦耳定律 课件 2022-2023学年人教版物理九年级全一册

18.4焦耳定律 教师免费领取会员 1 电流的热效应 电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能 电能 ↓ 伴有热现象产生 灯丝会发热发光 电能 → 内能 白炽灯（可以看成纯电阻） 热量从哪里来？ 电流的热效应 电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能 电热水壶 电熨斗 电饭锅 电暖气 电能 → 内能 电流的热效应 电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能 电视机 洗衣机 是不是利用电流的热效应来工作的呢？ A.是 B.不是 电流的热效应 电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关？ 电流的大小 电阻的大小 时间的长短 控制变量法 一.电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系 1.实验目的： 控制通过导体的电流和时间相同，观察电阻对热量的影响 2.实验过程： U型管中液面高度的变化，反应了密闭空气 温度的变化，液面高度变化越大，说明空气 的温度变化越大，即电流产生的热量越多。 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω 3.实验电路图： 结论：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，电阻产生的热量也就越多 二.电流通过导体产生的热量与电流的关系 控制导体的电阻和通电时间相同 结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，电阻产生的热量也就越多 焦耳定律 焦耳定律 电流通过导体所产生的热量跟电流的二次方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间也成正比 焦耳 Q — 焦耳（J） I — 安培（A） R — 欧姆（Ω） t — 秒（s） 电功与电热的关系 电能 其他形式的能 电功 电流做功的过程（过程量） 纯电阻电路： 电能 → 内能 Q=W W (内能，机械能等) 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 非纯电阻电路： 其他形式的能 电能 内能 W > Q W Q 电热 Q 与电功 W 之间的关系: 纯电阻电路： 电能 → 内能 Q=W 电功： 适用于所有电路 只适用于纯电阻电路 非纯电阻电路： 其他形式的能 电能 内能 W > Q 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 　　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? 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 解: 例题 I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω 1．电热的利用 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。 四、电热的利用和防止 利用电热孵化器孵小鸡 发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的. 三.电热的利用和防止 　　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。 2．电热的危害 有R1 ,R2（R1>R2）两个阻值不同的电阻，请利用这个两个电阻给用电器设计 “低温档”“中温档”“高温档” 　　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? 想想议议 　　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。 例1.如图所示是“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻间关系”的实验装置。两个透明容器中封闭着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验过程中，下列说法中正确的是（　　） A．左边容器中通过电阻丝中的电流比右边容器中通过电阻丝中的电流 B．左边容器中电阻丝两端的电压比右边容器中电阻丝两端的电压高 C．U形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少 D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同 C 例2.如图是微软公司在海底的一个数据中心，它运行时要消耗电能同时产生大量的热，把电能转化为　 　能，安装在海底可以很好地解决冷却降温目的，利用了水的 。 内 比热容大 3.将长短、粗细都相同的锰铜合金丝和镍铬合金丝串联在电路中,通电后,哪条合金丝上蜡粘的火柴杆先掉下来? 锰铜 镍铬 4.将长短、粗细都相同的锰铜合金丝和镍铬合金丝并联在电路中,通电后,哪条合金丝上蜡粘的火柴杆先掉下来? 锰铜 镍铬 5.（201