1、讲解人：时间：2020.5.20 MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT 第4节 焦耳定律 第十八章电功率 人教版九年级物理（初中） 现在的智能手机，已成为人们生活中必备的工具。同学们用手机最多的是来做什么？ 生活中的物理 用手机 玩游戏 用手机看 视频学习 工作时间长 了，手机什 么感觉？ 手机发热、 甚至烫手 课堂导入 在生活中，许多用电器接通电源工作时，都会有发热现象产生。下面这些用电 器有什么共同点？ 这些用电器目的都是利用电来获得热 课堂导入 1.概念：电流通过导体时，导体发热的现象，叫电流的热效。 2.实质：电能转化为内能。 3.一切导体中有电流通过时，都会发生电流的热
2、效应 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? 观察思考 一、电流的热效应 电流通过导体时产生热量跟什么因素有关?提出问题： 猜想： 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 有关 电热的大小可能跟 设计实验： （1）实验方法 一个物理量可能与多个因素有关时，采用控制变量法。 二、焦耳定律 把电热传递给气体（或液体），把比较电热的多少转化为比较气体（或液体） 受热膨胀程度. 对不易测量或观察的物理量，采用转化法。 （2）实验方案 方案一 方案一：电阻丝加热密封容器中的空气， U形管中液面形成高度差；液面差越大， 产生的热量越多。 方案二 方案二：烧瓶内装有煤油，电阻丝产
3、生 热量使其温度升高，温度越高，产生热 量的越多。 二、焦耳定律 以上两种方案中，加热空气快？还是加热煤油速度快？ 哪种方案效果更明显？ 所以，选择方案一 演示实验： 实验1：探究产生热量Q与电阻R的关系 控制不变的量是：_。 电流 通电时间 二、焦耳定律 实验记录 电流I/A相等 电阻丝R1R2 电阻/510 液柱高度差小大 产生热量（多/少）少多 实验结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流通过电阻产生的热量越多。 二、焦耳定律 实验2：探究产生热量Q与电流I的关系 控制不变的量是：_。电阻 通电时间 电阻相同R1=R2=5 电阻R/R1R2 电流I/A2I1I1 液柱高度差大小 产生
4、热量（多/少）多少 实验记录 二、焦耳定律 实验结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流通过电阻产生的 热量越多。 实验3：探究产生热量Q与通电时间的关系 给同一个电阻通电的时间越长，液柱上升较高。 在电流、电阻相同的情况下，通电的时间越长，这个电阻产生的热量越多。 二、焦耳定律 焦耳（JamesPrescottJoule， 18181889），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 二、焦耳定律 焦耳定律 1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正
5、比，跟导体的电阻成正比 ，跟通电时间成正比。 2.公式：Q =IRt 3.单位：I安，R欧，t秒，Q焦. 4.理论推导:如果消耗的电能全部转化为内能， 则有：Q= W 又因：WUIt，UIR 所以：Q=W=UIt=IR It =I2Rt 二、焦耳定律 5.电功与电热: （1）电流流过纯电阻用电器（如白炽灯、电炉、电烙铁、电 熨斗等）时，电能全部转化为内能，则： （2)电流流过纯电阻用电器（如电风扇、电动自行车空调等 ，消耗的电能一部分转化成内能，所以WQ。消耗的电能 ：W=Pt=UIt，产生的热量：Q=I2Rt。 纯电阻 非纯电阻 二、焦耳定律 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发 红
6、，而导线却几乎不发热? 因导线电阻很小（0.010.001），而电炉电阻很大 （几十、几百欧姆），而且导线与电炉丝是串联关系 ，电流和通电时间相等，根据Q=I2Rt，导线生热很微 小，故感觉不热。 二、焦耳定律 Q = I2Rt =(0.6A)260W300s =6480J 一根60的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量? 解: 例题 I =0.6A U R 36V 60 二、焦耳定律 额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的 热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似 乎有矛盾，这是怎么回事? 答：前者说电阻越小，正
7、常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电 压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流 相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。 二、焦耳定律 （1）电热器:把电电能转换为内内能的装置。 1电热的利用 （2）电热器的原理:利用电流的热效应 电饭锅 电热水壶电热孵化器 三、电热的利用和防止 (1)电热的危害:轻则用电器烧坏；重则引发火灾。 2.电热的防止 (2)防止措施有： 设法减少产生的热量。 可以设法散热。 投影仪的散热窗主板上的散热片 三、电热的利用和防止 本堂难点：焦耳定律的实验探究过程。 本堂重点：焦耳定律的理解及应用。 课堂小结 考点一
8、：电流的热效应 【典型例题1】 （2019 苏州市）关于电动自行车，下列说法不正确的是() A.废旧电瓶会污染环境，不可随意处置 B.电流具有热效应，长时向充电有火灾隐患 C.车上装有电动机，其工作原理是电磁感应 D.要使车加速前进，可增大通过电动机的电流 C 课堂练习 【迁移训练1】 （2019 深圳市）下列说法正确的是（） A.电荷的移动形成电流 B.电路中有电压就一定有电流 C.把一根铜丝均匀拉长后电阻变小 D.长时间使用的手机发烫，是因为电流的热效应 D 课堂练习 考点二：焦耳定律的应用 【典型例题2】 （2019 广西玉林市）已知电风扇线圈的电阻为20，若加在该电风扇的电压 为220V，此时通过的电流为1A，则电风扇的电功率为W，电风扇连续 工作10min产生的热量为J。 220 12000 课堂练习 【迁移训练2】 （2019 黑龙江龙东地区）一个标有“6V3W”的小灯泡，接在电源电压为 9V的电路中，为使其正常发光，应串联一个的电阻，该电阻在 10秒内产生的热量是J。 6 15 课堂练习 讲解人：时间：2020.5.20 MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT 感谢各位的聆听 第十八章电功率 人教版九年级物理（初中）