人教版——九年级物理(全一册)第十八章 电功率 第四节 焦耳定律分析.ppt

焦耳定律 第十八章 第４节 义务教育教科书 物理 九年级（全一册） 　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明！ 　　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。 还有电流的光效应、电流的磁效应、电流的化学效应等。 一、电流的热效应 　　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? 　　电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 想想议议 电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? 演示实验 实验装置 两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化。（热胀冷缩） 转换法 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 实验表明：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。 串联电流相等 控制变量法 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 实验表明：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。 电阻并联分流 控制变量法 　　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 伟大的物理学家 　　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 　　1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = UIt=Pt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。（纯电阻，即只把电能转化为内能） 　　2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： 　　W＞Q 三、电能和电热关系 电能 内能+机械能 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 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? 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 解:由题意可得 I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω t=5min=300s 练一练 　　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? 想想议议 答：前者说电阻越小，正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。 1．电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡 用来加热 　　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。 四、电热的利用和防止