2024年沪粤版九年级上册物理同步课件第15章第4节探究焦耳定律.pdfVIP

第十五章电能和电功率

15.4焦耳定律

生活中，许多用电器通电后，都伴有

热现象产生。请举例说明。

一、电流的热效应

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。

想想议议

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?

通电导体产生的热量多少跟什么因素有关?

n猜想：产生的热量可能跟电流、

电阻、通电时间有关。

控制变量法转化法

实验1:研究电热与电阻关系

甲N1

R1=50R2=100

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。

实验2:研究电热与电流关系

R=5Ω

R=5Ω

I?5Q

I≠2I?

R=5Ω

5Q5Q

实验3:研究电热与通电时间关系

t=60st=120s

甲甲

R1=50R1=5Ω

在电流相同、电阻相同的情况下，通电

时间越长，电阻产生的热量越多。

结论：

通电导体产生的热量(电热)与导体的

电阻、导体中的电流和通电时间的关系。

焦耳简介

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

焦耳

流产生的热量(电热)与电流、电阻和

通电时间的关系。

二、焦耳定律

1.内容：

电流通过导体产生的热

量跟电流的平方成正比，跟

导体的电阻成正比，跟通电

时间成正比。

2.公式：Q=PRt

3.单位：焦耳(J)

三、电能和电热关系

1.在纯电阻电路中(如：电暖器，电饭锅，电

炉等),当电流通过导体时，电能全部转化为内能，

而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的

热量Q就等于消耗的电能W,即

R

2.在非纯电阻电路中，如当电扇工作时，消

耗的电能主要转化为电机的机械能：

W0

电能—→内能+机械能

只能用Q=I2Rt(焦耳定律)来计算电热

想一想

怎样用电功率公式推导焦耳定律?

P=

十→W=pt

P=UIW=I2Rt?

→P=I2R

I=景-U=IRQ=W

的电源两端，在5min内共产生多少热量?

解：r=r=668=0.6A

=6480J

答：在5min内共产生6480J热量。

例2:有一电动机，它正常工作时的电阻为

电10min,电动机消耗的电能为多少?产生的

热量为多少?有多少电能转化为机械能?

解：消耗的电能：

转化为的机械能：

答：