九年級(jí)物理全一冊184焦耳定律課件新人教版

焦耳定律第十八章第４節(jié)焦耳定律第十八章第４節(jié)

上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒打開，很高興?？墒前职趾缶桶l(fā)現(xiàn)，劉煒琨剛看過電視。生活中的物理用手一摸電視機(jī)后蓋誰知道他爸是根據(jù)什么道理判定的嗎？生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。電熱器電熱器水用管狀電熱器水用管狀電熱器熱水器熱水器飲水機(jī)飲水機(jī)電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻演示電阻絲結(jié)論：

在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示電阻絲結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值大的電演示電阻絲結(jié)論：

在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間

長

的產(chǎn)生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示電阻絲結(jié)論：在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間長的產(chǎn)演示電阻絲結(jié)論：

在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流越

大

的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示電阻絲結(jié)論：在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流越大的電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10Ω實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

多。實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR觀察實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840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

時(shí)間的關(guān)系。焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，

181

1．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)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I=

=

=

0.6AUR36V60ΩQ=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):很多情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；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。2．電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？電爐絲接入電路中時(shí)，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。這是為什么?

問題1：因?yàn)殡姞t絲與導(dǎo)線是串聯(lián)，根據(jù)P=I2R可知：通過電爐絲和導(dǎo)線的電流相等，電爐絲比導(dǎo)線電阻大，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量多。因此電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線不熱。我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？

問題2：在上節(jié)課，我們知道，你能用它解釋下面的問題嗎？因?yàn)閮蔁襞菔遣⒙?lián)，根據(jù)可知：燈泡兩端的電壓相等，100W的燈泡比15W的燈泡電阻小，所以100W的燈泡產(chǎn)生的熱量多。因此100W比15W燈泡更亮。為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？電動(dòng)機(jī)1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機(jī)械能+內(nèi)能2.總功（電能）：W總=UIt3.有用功（機(jī)械能）：W有=Gh4.額外功（內(nèi)能、熱量）：電動(dòng)機(jī)1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機(jī)械能+內(nèi)能2.總功（電能1.有一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)在220V的電壓下工作時(shí)，電流為35A。用它勻速提升質(zhì)量為1400kg的貨物，在2s內(nèi)提升了1m。設(shè)電動(dòng)機(jī)輸出的能量全部用來提升貨物。問：1）2s內(nèi)電動(dòng)機(jī)對貨物做了多少功？

2）這期間電動(dòng)機(jī)的效率是多少？3）電動(dòng)機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪些形式的能量？典型例題1.有一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)在220V的電壓下工作時(shí)，電流為35A2.在學(xué)了電學(xué)知識(shí)后，小明與同學(xué)合作組裝了一個(gè)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，他想通過該實(shí)驗(yàn)測算小電動(dòng)機(jī)提升重物的效率。當(dāng)他閉合開關(guān)后，通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，使鉤碼在10s內(nèi)勻速上升了0.6m，并觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2Ａ。已知鉤碼的質(zhì)量為50g，求：⑴電動(dòng)機(jī)在鉤碼勻速上升的10s內(nèi)消耗的電能。⑵在鉤碼勻速上升的過程中，電動(dòng)機(jī)提升鉤碼的效率為多少？典型例題2.在學(xué)了電學(xué)知識(shí)后，小明與同學(xué)合作組裝了一個(gè)如圖所示的實(shí)3.如圖所示的電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看．它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉?，F(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A。問：（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少，（2）已知電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt（其中I、R和t分別表示通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間），若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?（3）這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少?典型例題3.如圖所示的電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的課堂小結(jié)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)和內(nèi)容電熱的利用和危害課堂小結(jié)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)和內(nèi)容電熱的利用和危害焦耳定律第十八章第４節(jié)焦耳定律第十八章第４節(jié)

上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒打開，很高興?？墒前职趾缶桶l(fā)現(xiàn)，劉煒琨剛看過電視。生活中的物理用手一摸電視機(jī)后蓋誰知道他爸是根據(jù)什么道理判定的嗎？生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。上周六，我們班劉煒琨同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。電熱器電熱器水用管狀電熱器水用管狀電熱器熱水器熱水器飲水機(jī)飲水機(jī)電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻演示電阻絲結(jié)論：

在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示電阻絲結(jié)論：在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值大的電演示電阻絲結(jié)論：

在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間

長

的產(chǎn)生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示電阻絲結(jié)論：在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間長的產(chǎn)演示電阻絲結(jié)論：

在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流越

大

的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證演示電阻絲結(jié)論：在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流越大的電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10Ω實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

多。實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR觀察實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840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

時(shí)間的關(guān)系。焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，

181

1．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)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I=

=

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0.6AUR36V60ΩQ=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):很多情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；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。2．電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？電爐絲接入電路中時(shí)，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。這是為什么?

問題1：因?yàn)殡姞t絲與導(dǎo)線是串聯(lián)，根據(jù)P=I2R可知：通過電爐絲和導(dǎo)線的電流相等，電爐絲比導(dǎo)線電阻大，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量多。因此電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線不熱。我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？

問題2：在上節(jié)課，我們知道，你能用它解釋下面的問題嗎？因?yàn)閮蔁襞菔遣⒙?lián)，根據(jù)可知：燈泡兩端的電壓相等，100W的燈泡比15W的燈泡電阻小，所以100W的燈泡產(chǎn)生的熱量多。因此100W比15W燈泡更亮。為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？電動(dòng)機(jī)1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機(jī)械能+內(nèi)能2.總功（電能）：W總=UIt3.有用功（機(jī)械能）：W有=Gh4.額外功（內(nèi)能、熱量）：電動(dòng)機(jī)1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機(jī)械能+內(nèi)能2.總功（