18.4 焦耳定律 课件 2022-2023学年人教版物理九年级

18.4 焦耳定律 小明爸妈根据什么判断小明有没有偷玩手机？ 情景导入 生活中，许多用电器在通电工作时，都伴有热现象产生。 小明段考成绩很不理想，他爸妈很生气。上班前叮嘱小明在家务必要认真完成作业，警告小明不准玩手机。小明爸妈下班后问小明是否有偷玩手机，小明表示没有。最后小明爸妈经过一番周旋之后，判断出小明在说谎，并给予小明一套狠狠的教育。 知识点一 电流的热效应 电流通过导体时，导体会发热 ，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 一切导体中有电流通过时，都会发生电流的热效应。 电烙铁 电饭锅 热水壶 电烤火 　　电烤火和导线通过电流相同，为什么电热管热得发红，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? 想想议议 （1）电烤火和电线串联在电路中，电流相同，电热管非常热，电线却不怎么热，这是为什么？ （2）如果将小功率的电烤火换成大功率的电烤火，感受到放出的热量更多了，这又是为什么？ （3）电烤火通电的时间更长，会产生更多的热量，这说明了什么？ 电阻不同 功率不同，由P=UI，推出 时间不同 猜想：影响电热大小的因素 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 控制变量法 电热的多少跟什么因素有关? 电流不同 电流放出热量 液面高度差 转换法 实验装置 电流产生的热量（Q放） 热传递 盒内空气吸收的热量（Q吸） 热膨胀 气体体积增大 液面出现高度差 热量越大，高度差越大 解决：观察放出的热量的多少 通过加热容器中的空气，空气受热膨胀使U形管中液面的高度发生改变；两个烧瓶中装有质量相等、初温相同的煤油，然后加热，通过观察温度计示数的变化来比较电流产生热量的多少 6 实验1：电流通过导体是产生的热量与电阻大小是否有关 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 方案： 控制不变的量是：______ _________。 电流 通电时间 将两个阻值不相等的电阻串联接入电路，并使用稳压电源。 R/Ω 5 10 Δh Δh1 Δh2 较小 较大 在通电时间和电流大小相同的情况下，电阻的阻值越大，产生的热量越多。 实验结论 实验2：电流通过导体是产生的热量与电流大小是否有关 控制不变的量是：_______ 、 ___________。 电阻 通电时间 I = 2I1 I A R1 = 10Ω R3= 10Ω R2= 10Ω I1 电流 较大 较小 Δh 较大 较小 Δh1 Δh2 在通电时间和电阻大小相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多。 实验结论 实验3：电流通过导体是产生的热量与通电时间是否有关 在电流、电阻相同的情况下，通电的时间越长，产生的热量越多。 实验结论 大量实验表明： 电流通过导体产生的热量跟电流、电阻、通电时间有关；电流越大、电阻越大、通电时间越长，电流通过导体产生的热量越多。 实验总结： 1.采用的研究方法：________________ 2.实验开始前要检查装置的气密性，使U型管内液面相平。 3.利用__________________反映电阻丝产生热量的多少。 4.实验一中，让两个不同阻值的电阻串联是为了探究____________ ; 实验二中让两个相同的电阻并联是为了探究_____________________。 控制变量法、转换法 U型管液面高度差 电热与电阻大小的关系 电热与电流大小的关系 　　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。 焦 耳 知识点二 焦耳定律 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。 内容 公式 Q = I2Rt  Q 表示电热，单位是焦耳（J） I 表示电流，单位是安培（A） R表示电阻，单位是欧姆（Ω） t 表示通电时间，单位是秒（s） 1J=1A2·Ω·s Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 　　例1：一根 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: I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω 【知识拓展】 当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么