人教版初中物理九年级第十八章第四节焦耳定律课件页.ppt

焦耳定律 2 请说出下列用电器工作时，能量转化的情况。 电暖气 热得快 电饭锅 电熨斗 电热水器 电暖扇 电炉子 电灯 新课导入 3 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产 生。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 。 电能 内能 用电器 知识点：电流的热效应 4 知识点：焦耳定律 5 根据刚才的视频内容回答下列问题： 1 ．通电后，流过电炉丝和导线的电流是否 相等 ? 通电时间是否相等？ 2 ．电炉丝和导线的电阻值是否相等？ 3 ．电炉丝热的发红，导线却不怎么热，可 能是什么原因引起的？ 电炉子 知识点：焦耳定律 6 电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？ 知识点：焦耳定律 7 知识点：焦耳定律 根据刚才的视频内容回答下列问题： 1 ．当一个物理量可能与多个因素有关，应用什么方法去研究？详细说一说。 2 ．用什么方法判断电阻丝产生电热的多少？ 3 ．实验中用到哪些实验器材？ 4 ．得到什么结论？ 8 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 (1818 － 1889) 知识点：焦耳定律 9 知识点：焦耳定律 1 ．焦耳定律内容：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： 3 ．单位：焦耳（ J ） Q = I 2 Rt Q ：电流通过导体产生的热量，单位：（ J ） R ：导体的电阻，单位：（ Ω ） I ：通过导体的电流，单位：（ A ） t ：通电时间，单位： （ s ） 10 焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果消耗的电能全部转化为内能，没 有同时转化为其他形式的能量，那么根据能量转化与守 恒定律，电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W 。 即 : Q = W = Pt = UIt = IR · It = I 2 Rt 。 知识点：焦耳定律 11 电能和电热有什么关系？ 在纯电阻电路中，电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W ，即 Q = W = UIt = I 2 Rt 在非纯电阻电路，消耗的电能 W 只有一部分转化成热量 Q ， 所以 W ＞ Q 。 消耗的电能只能用 W = Pt = UIt 来计算，电热只能用 Q = I 2 Rt 来计算。 知识点：焦耳定律 12 思考：导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线 却几乎不发热呢？ 电炉通过导线接到电路中，导线中的电流 跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻 比连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦 耳定律 Q = I 2 Rt 知，电流相等时，电阻越大， 相同时间里放出的热越多，所以电炉丝很 热，而导线却不热。 电炉子 知识点：焦耳定律 13 Q = I 2 Rt =(0.6 A) 2 × 60 W × 300 s = 6 480 J 答 : 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 I = = = 0.6 A U R 36 V 60 Ω 例题：一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V 的电源两端，在 5 min 内共产生多少热量 ? 解 : 知识点：焦耳定律 14 例题：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380 伏，线圈的电阻为 2 欧 , 线圈 中的电流为 10 安 , 若这台电动机正常工作 1 秒钟， 求： ①消耗的电能 W 。 ②产生的热量 Q 。 解： ① W ＝ UIt ＝ 380 V × 10 A × 1 s ＝ 3 800 J ② Q = I 2 Rt ＝ (10 A) 2 × 2 Ω × 1 s ＝