九年級物理全冊第18章第四節(jié)焦耳定律課件（新版）新人教版

1、4 焦耳定律導(dǎo)入新課導(dǎo)入新課 我們看到取暖器電阻絲逐漸發(fā)紅變亮，產(chǎn)生熱量而導(dǎo)線卻不怎么熱！為什么呢？（一）實驗準(zhǔn)備（一）實驗準(zhǔn)備像電暖氣等生活中很多用電器，通電以后會產(chǎn)生熱量。這是電流的那種效應(yīng)？ 電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)。 電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟哪些因素有關(guān)？請同學(xué)們作出合理猜想。電流的大??；電阻的大??；通電時間的長短【實驗指導(dǎo)實驗指導(dǎo)】： 電流產(chǎn)生熱量有多有少，你能從提供的器材中，比較出熱量的多少嗎？電阻絲、密封容器（帶有小孔）、U形管（裝有顏色的液體）、橡膠管、燒瓶、煤油、溫度計1

2、電阻絲加熱密封容器中的空氣，推動U形管中液體，形成液面差2電阻絲加熱煤油，用溫度計測量煤油的溫度方案一：方案一：電阻絲加熱密封容器中的空氣， U形管中液面形成 ；液面差越大，產(chǎn)生的熱量越 。方案二：方案二：燒瓶內(nèi)裝有煤油，電阻絲產(chǎn)生熱量會使溫度升高，用 測量溫度；溫度越高，產(chǎn)生熱量的越 。液面差 多 溫度計 多 以上兩種方案中，加熱空氣快？還是加熱煤油速度快？ 方案一快 （二）探究實驗（二）探究實驗實驗一：探究產(chǎn)生熱量實驗一：探究產(chǎn)生熱量Q與電阻與電阻R的關(guān)系的關(guān)系 1.通過我們的猜想電流產(chǎn)生的熱量可能與多個因素有關(guān)，應(yīng)該采用什么探究方法？ 控制變量法 2.當(dāng)探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系時，如

3、何控制變量呢？一個10歐、兩個5歐的電阻絲，我們怎么選？應(yīng)讓電流、通電時間一樣，改變電阻的大??；選一個5歐和一個10歐的電阻3.如何才能更好地讓通過兩個電阻的電流、通電時間一樣？將兩個電阻串聯(lián) 【進(jìn)行實驗進(jìn)行實驗】 哪個電阻的液面差明顯？說明了哪個電阻產(chǎn)生的熱量多？ 可以得到什么結(jié)論？歐的液面差大2.電阻大的產(chǎn)生熱量多3.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多?！窘Y(jié)論結(jié)論】實驗二：探究產(chǎn)生熱量實驗二：探究產(chǎn)生熱量Q與電流與電流I的關(guān)系的關(guān)系1.當(dāng)探究產(chǎn)生熱量Q與電流I的關(guān)系時，如何控制變量呢？讓電阻、通電時間一樣、改變通過電流的大小2.一個10歐、兩個5歐的電阻絲

4、，我們怎么選？選兩個5歐的電阻絲【說明】兩個容器中密封同樣的電阻，在另一個容器兩個容器中密封同樣的電阻，在另一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中的電阻的電流就不同。通過兩容器中的電阻的電流就不同?！具M(jìn)行實驗進(jìn)行實驗】 1.左邊液面差明顯2.電流大的產(chǎn)生熱量多【實驗現(xiàn)象】 【結(jié)論】 當(dāng)導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，通過導(dǎo)體的電流當(dāng)導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，通過導(dǎo)體的電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。 實驗三：探究產(chǎn)生熱量實驗三：探究產(chǎn)生熱量Q與通電時間與通電時間t的關(guān)系的關(guān)系哪次通電形成的液面差明顯

5、？可見產(chǎn)生的熱量多少與通電時間有什么關(guān)系？ 第二次液面差大 第一次通電5s，第二次通電10s. 結(jié)論：結(jié)論：當(dāng)通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體的電阻大小相同時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。 當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電流越大、電阻越大、通電當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電流越大、電阻越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。 【實驗總結(jié)實驗總結(jié)】焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)家。用），英國物理學(xué)家。用近近 40 年的時間做了年的時間做了 400 多次實驗，多次實驗，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實驗，于驗，于 1840

6、 年最先精確地確定了電年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。時間的關(guān)系。焦焦 耳耳（三）焦耳定律（三）焦耳定律1內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。比，跟通電時間成正比。2公式：公式：Q = I2Rt 3單位：焦耳（單位：焦耳（J）安培（）安培（A） 歐姆（歐姆（ ） 秒（秒（S)Q = I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s = 6 480 J 一根一根 60 的電阻絲接在的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在的

7、電源兩端，在 5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答答: 在在 5 min 內(nèi)共產(chǎn)生內(nèi)共產(chǎn)生 6 480 J 熱量。熱量。解解: :I = = 0.6 AUR36 V60 例題例題【反饋練習(xí)反饋練習(xí)】1.某導(dǎo)體的阻值為4 ，通過0.5 A的電流時，則1 min產(chǎn)生多少熱量？解解:Q = I2Rt =(0.5 A)24W W60 s = 60 J 2我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，你能回答當(dāng)電爐絲A和導(dǎo)線B通過的電流相同，為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？導(dǎo)線的電阻很小，而電爐絲的電阻很大，由焦耳定律Q=IQ=IRtRt可知，在相同時間內(nèi)電流越大、熱量越多，因此電爐熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不熱。3

8、你知道“直流融冰”新技術(shù)，即在輸電線路中輸入3000A左右的大電流，對冰熔化的物理原理嗎？ 當(dāng)電阻、通電時間一定時，電流越大產(chǎn)生的熱量越多 1當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能就等于消耗的電能W，即，即Q = W = UIt = I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。2當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：機(jī)的機(jī)械能：WQ熱熱電能和電熱關(guān)系電能和電熱關(guān)

9、系電能電能 內(nèi)能內(nèi)能+機(jī)械能機(jī)械能思考：思考：電視機(jī)、電動機(jī)、電暖氣都標(biāo)有“220V，200W”，把它們并聯(lián)在220V的電壓下，則相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量Q最多是 。為什么？ 由W=Pt可知，消耗的電能一樣多；電視機(jī)：W=Q+光能電動機(jī)：W=Q+機(jī)械能電暖氣：W=Q所以，電暖氣產(chǎn)生的熱量多1電熱的利用電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞利用電熱孵化器孵小雞用來加熱用來加熱電熱器的優(yōu)點電熱器的優(yōu)點: 清潔衛(wèi)清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止四、電熱的利用和防止很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。很多情

10、況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2電熱的危害電熱的危害【課堂小結(jié)課堂小結(jié)】課堂檢測課堂檢測 2. 2.一根一根100100的電阻絲通過的電流是的電阻絲通過的電流是2A2A，它的電，它的電功率是功率是 W W，通電，通電1min1min時產(chǎn)生的熱量是時產(chǎn)生的熱量是_J_J。 3. 3.電阻電阻R R1 1、R R2 2串聯(lián)在電路中，串聯(lián)在電路中，R R1 1=4=4，R R2 2=6=6，則，則P P1 1:P:P2 2=_=_。Q Q1 1:Q:Q2 2=_=_。400240002:32:3 1. 1.電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_制成的加制成的加熱設(shè)備。熱設(shè)備。電能電能熱熱熱效應(yīng)熱效應(yīng) 4.