18.4 焦耳定律 课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

焦耳定律 第十八章 第４节 教学目标 一 1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。 2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。 3.知道电流热效应的利用与危害。 一、 电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 电热水壶 电烤箱 电热扇 练习：如图所示的常见电器中，不是利用电流热效应工作的是（　　）； B A.电炉 B.电动机 C.电饭煲 D.电熨斗 　　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? 电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？ 可能跟 电流大小 I 电阻大小 R 通电时间 t （控制变量法） 电热Q 实验：探究电热Q与I 、 R、t 的关系； 设计实验 1、探究电热Q与R的关系： 5Ω 10Ω 5Ω 10Ω 思路：控制电流和通电时间相同，改变电阻 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。(转换法) 实验装置 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。（转换法） 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 　　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 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 思路：控制电阻和通电时间相同，改变电流 实验2：研究电热与电流关系 　　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。 结论2：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，这个电阻产生的热量越多。 结论1：在电流和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。 结论3：在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，电阻产生的热量越多。 　　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 　　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  　　3．单位：焦耳（J） 二、焦耳定律 电热与电能（电功）的关系 　 1、像电阻丝、电炉这种，通电时它把消耗的电能全部转化为电热，我们称之为纯电阻电路。即： 　　 Q = W = UIt = I2Rt= =Pt 如：电暖器，电饭锅，电熨斗等。 2、但像电风扇这种，它工作时把消耗的电能主要转化为电机的机械能，我们称之为非纯电阻电路。此时： W(=UIt) ＞ Q(=I²Rt ) U2 R t 此时欧姆定律也不再适用； 　　通过电阻丝的电流是2A时，测得它的电阻是5Ω，该电阻丝 1 min内共产生多少热量？ 课后习题1： 课后习题2： 　　一台电功率是450W的电饭煲，在额定电压下工作， 1 min产生多少热量？ 　　一根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 10 min产生多少热量? 课后习题3： 课后习题4： 某校师生自制了一台电烤箱，电烤箱的电阻丝通过5A的电流时,一分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烤箱的电功率和电阻丝工作时的电阻. 课后习题5： 一个电热水壶的容量为1L，电功率为1000W。在标准状态下，按额定容量烧开一壶初温为20°C的水，至少需要多长时间？ 1．电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡 电加热器 　　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。 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 课堂小结 焦耳定律的实验和内容 电热的利用和危害 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $