物理人教版九年级全册第十八章第4节焦耳定律.ppt

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1、第十八章电功率第4节、焦耳定律教学目标：1.能通过生活实例，认识电流的热效应。2.能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。3.通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。教学重点：研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用。教学难点：研究电热与电阻、电流、通电时间的定性关系，焦耳定律的理解及应用。教学关键：教学中做好实验及分析实验现象。一、电流的热效应二、焦耳定律三、电热的利用与防止本节导航周六，小明在家看电视，忽然听到爸爸的脚步声，他赶紧关上电视，写起了作业，爸爸进屋后发现小明在认真的写作业，很高兴，但后来爸爸却知道了小明刚才看了电视。同学们，你们知道

2、小明的爸爸是怎么知道的吗？他摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢!猜一猜！生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。电热壶电烤箱电炉电饭锅热水器电热器通电后，这些用电器会发热，为什么？使用这些电器时，热量是从哪里来的？电流的热效应生活中，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，这种现象叫做电流的热效应。在研究电流的热效应时，有个问题值得我们思考：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？1、定义：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫

3、做电流的热效应。一、电流的热效应3、电流的三大效应：电流的热效应：能量转化—电能转化为热能电流的磁效应：电流的化学效应：能量转化—电能转化为化学能2、实质：电能转化为热能。电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？思考：生活中的物理电炉丝导线问题：电流通过导体时产生的热跟什么因素有关？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P99演示如下图所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过

4、两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？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。两个密闭容器中空气温度变化的快慢一样吗？观察实验实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA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。P100演示如下图所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？实验表明，在电阻相同、通电时间相同的

5、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。电流大小不同，产生热量的多少相同吗？实验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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。焦耳（JamesPrescottJoule，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。……P100焦耳焦耳定律英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：电流

6、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。这个规律叫做焦耳定律（Joulelaw）。如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为Q=I2Rt1．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）安2·欧·秒伏·安·秒4.适用范围：任何电路（用电器）二、焦耳定律注意：焦耳定律是实验定律，牛顿第一定律（惯性定律）不是实验定律。电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=U

7、It。再根据欧姆定律U=IR，就得到Q=I2Rt。可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来的结论与焦耳定律一致。学过了焦耳定律，你能回答这一节开始时提出的问题吗?原来，电炉通过导线接到电路中，流过导线的电流全部流过电炉丝，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等。通过前面的学习我们已经知道，导线的电阻很小，1m长的电线，电阻不过百分之几欧姆，而电炉丝的电阻可达几十欧姆到上百欧姆。所以，当通过的电流相