九年级物理全册18.4焦耳定律新版新人教版

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1、第4节焦耳定律生活中，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。一、电流的热效应举例：在生活中还有哪些器件是利用电流的热效应工作的？电热水壶、电炉、电暖水袋、电饭锅等。现象：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?问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议猜想：与电阻、电流、时间有关。电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?演示实验实验装置实验原理：当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高

2、、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。实验1：研究电热与电阻的关系R1=5ΩR2=10ΩA结论：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。现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。实验2：研究电热与电流的关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1结论：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。现象：电流较大的这边的空气柱上升较高。观察实验焦耳（JamesPres

3、cottJoule，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=I2Rt3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律注意：（1）公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一段导体而言的；（2）Q是I的二次方成正比；（3）计算时各物理量的单位：I——安，R——欧，t——秒，Q——焦。1．当电

4、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=I2Rt=如：电暖器，电饭锅，电炉子等。三、电能和电热的关系回到前面的问题：电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：I和t一定，导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。U2RtQ=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题1I===0.6

5、AUR36V60Ω2.在非纯电阻电路中，W=IUt公式求得的是总消耗的电能；Q=I2Rt公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量，故W＞Q热。例如：当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有一部分电能转化为内能，故W＞Q热。例题2一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能____J，产生的热量为___J。3800200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

6、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前提条件。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、电热的利用和防止很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，是为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等。2．电热的危害课堂小

7、结焦耳定律的实验和内容电热的利用和危害