18.4《焦耳定律》 -2022-2023学年人教版九年级物理全册

第十八章 第４节 焦耳定律 2 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 开动脑筋 3 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。 4 提出问题 电饭锅和导线通过电流相同，为什么电饭锅能把饭煮熟，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? 猜想 5 电流的大小 01 导体电阻的大小 02 通电时间 03 实验探究 6 实验目的: 探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 实验方法： 控制变量法、转换法 实验原理: 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，U形管中原来一样高的液柱就会逐渐上升，产生高度差.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面的高度差来比较电流产生的热量的多少. 实验1：研究电热与电阻关系 7 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。 实验2：研究电热与电流关系 8 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。 焦耳定律 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。 9 焦耳定律 10 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。 2．公式： Q = I2Rt Q——电热——焦 I —— 电流 ——安 R —— 电阻 ——欧 t —— 时间 ——秒 3．单位： 焦耳（J） 例题 一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 10 min内共产生多少热量? 11 解: I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×600 s =12960 J 答: 在10 min 内共产生12960 J 热量。 思考 一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 10 min内共产生多少热量? 分析：已知R=60 Ω U=36 V t=10 min=600s 纯电阻电路中，Q = W = 有没有更简洁的解题过程呢？ 电能和电热关系 13 　　1．纯电阻电路中，当电流通过导体时，电能全部转化为内能，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即　Q = W = Pt=UIt = I2Rt= 如：电烙铁，电饭锅，电炉子等。 　　2．非纯电阻电路，消耗的电能主要转化为其他形式的能，比如电动机主要将电能转化为机械能，只有一部分电能转化为内能，即W＞Q热 电热的利用和防止 14 课堂小结 15 焦耳定律的实验和内容 电热的利用和危害 谢谢观看 $$