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焦耳定律课件

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《焦耳定律》PPT教学课件

《焦耳定律》PPT教学课件
第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
2023/9/16
17
17
新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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人教版九年级物理 焦耳定律 ppt图文课件

人教版九年级物理 焦耳定律 ppt图文课件

焦耳定律
例2.（2018•邵阳）将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和一床电热 毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（ C ）
A．电冰箱产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多
B．电风扇产生的热量最多 D．三者产生的热量一样多
三种用电器：
通电时间相同： W =Pt 三种用电器消耗的电能相同
焦耳定律 电流通过导体所产生的热量跟电流的二次方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间也成正比
存在怎样的关系
电功：W = UIT W = I2Rt
焦耳定律
电热 Q 与电功 W 之间的关系:
电功：
适用于所有电路
只适用于纯电阻电路
纯电阻电路： 电能 → 内能 Q=W
非纯电阻电路： 电能
其他形式的能
内能
电冰箱 电风扇 电热毯
电能→机械能（产生热量很少） 电能→内能（热量）
焦耳定律
例3.如图所示是电热吹风机的内部电路原理图，电热吹风机由一个电动机和一个电热 丝并联组成。电动机中有电流通过时会有风吹出，电热丝中有电流通过时会有热量产 生。当开关 S1、S2 都闭合，二者都正常工作，下列说法正确的是（ ）
在干电池负极，用食指和拇指分别用力压住，使干电池，这是利用了电流的
效应。如图所示。这是因为短路时锡箔纸条中
很大，
锡箔纸条中部剪窄后与没剪时相比电阻
（选填“变大”、“变小”或“不变”），所以短时间
内锡箔纸窄处会产生较多电热。
焦耳定律
例6.某种特殊元件 R1 与阻值为 5Ω 的定值电阻 R2 串联接入电源电压为 6V 的电路中，如图甲所
在10min 内产生的热量为
J：当 S1、S2 都断开时，调节 R1 的滑片使其消耗的功率为

《焦耳定律》ppt课件

《焦耳定律》ppt课件
在误差允许范围内，纯电阻电路中P电=P热；非纯电阻电路中P电>P热。
12
实验延伸
思考1 小电机转动时，如何计算机械功率P机械？ P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时，如何计算时间t内做的机械功W机械？ W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上，经常看到的输入功率和输出功率跟本 节课中哪些物理量是对应的？内阻上消耗的功率呢？
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率，理解电功 和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义，关注焦耳定律在生活、生产中的 应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别，知道纯电阻电 路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇（电动机）
蓄电池（充电）
3
思考
问题2 功是能量转化的量度，电能转化的量度是什么 ？ 问题3 静电力做功与电流做功的关系？
4
电功的推导
例 1 一段 电路两端的电势差为 U ， 电荷从 电路一端定向移 动到另一端所用的时间为t，形成的电流为I，
试求： 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q？ 2 时间t内电流做的功？
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉，试计算在时间 t 内电 炉产生的热量Q。
6
P =UI电功率和热功率 电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
（消耗电能的总功率）
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
（电能转化为内能的那部分功率）
8
实验电路图
纯电阻电路
非纯电阻电路

《高二物理焦耳定律》课件

《高二物理焦耳定律》课件
钨丝灯泡寿命问题
应用焦耳定律可以评估钨丝灯泡使用过程中的热量损耗，以提高灯泡的寿命和能效。
总结
焦耳定律是理解电路中能量转换的重要基础。 学会应用焦耳定律，可以帮助我们解决实际问题。 学习物理除了了解规律，更为重要的是培养科学思维和实验技能。
讲解如何记录实验数据、如何进行数据处理和计算，以验证焦耳定律。
3
思考题与讨论
引导学生思考实验结果的意义，并进行思考题和讨论，加深对焦耳定律的理解。
焦耳定律的实际问题
电线起火问题
焦耳定律可以帮助我们理解电线过载时的热量问题，以预防电线起火等安全隐患。
集成电路散热问题
通过焦耳定律，我们可以分析集成电路中产生的热量，以改善散热设计，提高电路的稳定性。
设计电路元件
焦耳定律的应用可以帮助工程师设计电路中的电阻元件，以满足特定的电流和能耗要求。
研究材料的热性质
通过实验测量电流通过材料时产生的热量，可以研究材料的导电性和导热性等热性质。
焦耳定律实验
1
实验步骤及仪器
详细介绍焦耳定律实验的具体步骤和使用的实验仪器，如安培表、电阻器等。
2
Hale Waihona Puke 实验数据记录与处理《高二物理焦耳定律》 PPT课件
高二物理焦耳定律PPT课件
焦耳定律简介
定义：描述了电流通过电阻时所产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的 关系 公式：Q=I^2Rt，其中Q为热量，I为电流强度，R为电阻值，t为时间
焦耳定律的应用
计算电器损耗能量
根据焦耳定律可以计算电器在使用过程中的能量损耗，有助于评估电器的效率和节能性。

第4节焦耳定律完整版PPT课件

第4节焦耳定律完整版PPT课件
_电__视__机__后__盖__的__散__热__孔__；__电__脑__的__散__热__风__扇__；____________________。
三、典例分析 例1.导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生的热量是多少？
解：R= 2Ω I=2A t=1min=60s Q=I2Rt =(2A)2×2Ω×60s =480J
第4节 焦耳定律
一、学习目标 1．知道电流的热效应。 2．知道焦耳定律，会探究电流的热效应与哪些因素有关。 3．知道电热的利用和防止。
二、问题导学 1．电流的热效应： 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。
以下用电器把电能转化成什么能？
2．探究电热的多少与哪些因素有关？ （1）探究电热与电阻的关系：
。
3．焦耳定律：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。这个规律叫做焦耳定律。 焦耳定律公式： Q=I2Rt ， 公式中Q表示 热量 ，单位 J(焦) ；
I 表示 电流 ，单位 A(安) ； R表示 电阻 ，单位 Ω (欧) ； t表示 通电时间 ，单位 S(秒) 。
∵电炉丝与导线是串联的 ∴I电炉丝=I导线 t电炉丝=t导线
R电炉丝＞R导线
Q电炉丝＞Q导线
Q=I2Rt
四、本课小结
1．电流的热效应：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。
2．焦耳定律：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。这个规律叫做焦耳定律。
答： 1min产生的热量是480J。
例2.有“220V 1000W”的电炉，接在220V的电源上，该电炉每小时消耗的 电能是多少J？每小时产生的热量是多少J？

高中物理课件-人教版选修3-焦耳定律(共17张PPT)

高中物理课件-人教版选修3-焦耳定律(共17张PPT)

两种电路 比较内容
纯电阻电路
非纯电阻电路
除电阻外还包括能把
元件特点 电路中只有电阻元件 电能转化为其他形式
能的用电器
欧姆定律
服从欧姆定律 I＝UR
不服从欧姆定律：
U>IR
或
U I<R
电流做功全部转化为电 电流做功除转化为内
能量转化 热即电能全部转化为导 能外还要转化为其他
体的内能
形式的能
元件举例 电阻、电炉丝、白炽灯等 电动机、电解槽等
1、5A 2、550W 3、15W 4、535W 5、54000J
M R
V
U
小
结 电功和电功率、电热和热功率
1.电功: W=IUt
2.电功率:
P
W t
=IU
3.电热: Q=I2Rt
4.热功率:
P=
Q t
=I2R
对纯电阻电路: 电功=电热
电功率=热功率 对非纯电阻电路:
电功>电热 电功率>热功率
p U 2 (纯电阻) R
3、热功率 (1)定义:单位时间内的发热量.
(2)公式: P=Q /t=I2R
纯电阻电路
纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙 铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住 的电动机也是纯电阻器件． 电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
满足欧姆定律
非纯电阻电路
纯电阻电路与非纯电阻电路
电功 电热 电功率 热功率
纯电阻电路 W＝IUt＝I2Rt＝UR2t Q＝IUt＝I2Rt＝UR2t
P＝IU＝I2R＝UR2 P＝IU＝I2R＝UR2
非纯电阻电路 W＝IUt Q＝I2Rt P＝IU P＝I2R

《焦耳定律》课件(29张ppt)

《焦耳定律》课件(29张ppt)

电流通过导体时电能转化为内能，这种现象 叫做电流的热效应.
烫手
不烫手
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电 流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得 发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？
why？
着火了！
家庭电路中使用功率过大的用电器 可能引起火灾，这又是为什么？
烫 手
不烫 手
灯泡接入电路中时， 灯泡和电线中流过相 同的电流，灯泡和电 线都要发热，可是实 际上灯泡热得发光， 电线的发热却觉察不 出来。
2
电热的利用和防止 1、电热的利用： 电热水器、电 饭锅、电熨斗、 电孵化器等等.
2、电热的防 止：电视机 后盖的散热 窗、电脑主 机里面的小 电风扇等等.
练习
1．将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上，若 R1=5 Ω >R2，通电后问那根火柴先被点燃 （ A ） A. R1在上的火柴 B. 在R2上的火柴 C. 同时点燃 D. 无法确定 2．要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半，则应 使 （ D ） A. 通过它的电流减小一半 B. 它两端的电压减小一半 C. 它的电阻减小一半 D. 电压和电阻均减小一半
2 2
Q I Rt 0.6 A 60 300s 6480J
例题
例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，当 它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热 量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能为: W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
实验1：研究电热与电阻关系
R2 10
R1 5
电阻丝 大 的电阻产生的热量多.
在电流、通电时间相同时，阻值

焦耳定律通用课件

焦耳定律通用课件

电源
12V直流电源
导线
用于连接电源和实验装置
电阻丝
不同阻值的电阻丝，用于模拟不 同导体的电阻
支架
用于固定电阻丝和温度计
计时器
用于测量加热时间
温度计
用于测量电阻丝的温度
实验步骤
步骤1
准备实验器材，检查电源、导线 、电阻丝、温度计和计时器是否
完好。
步骤2
将电阻丝固定在支架上，连接电源 和导线，确保电路连接正确无误。
在此添加您的文本16字
分析影响电熨斗能耗的因素，如加热元件的功率、工作时 间和熨烫负荷等。
在此添加您的文本16字
探讨如何通过优化加热元件的功率和工作时间来降低电熨 斗的能耗。
在此添加您的文本16字
提供实际案例，如不同品牌和型号的电熨斗，说明如何应 用焦耳定律降低其能耗。
感谢您的观看
THANKS
的转换关系，进一步证明了热力学第一定律和能量守恒定律的正确性。
03 焦耳定律的应用
电热器
总结词
电热器是焦耳定律的重要应用之一， 通过电能转化为热能，实现加热和保 温效果。
详细描述
电热器利用电阻丝发热，将电能转化 为热能，通过散热片将热量散发到空 气中。电热器具有加热速度快、温度 可调、使用方便等特点，广泛应用于 家庭、办公室等场所。
焦耳定律通用课件
目录
CONTENTS
• 焦耳定律简介 • 焦耳定律的原理 • 焦耳定律的应用 • 焦耳定律的实验 • 焦耳定律的扩展知识 • 焦耳定律的习题与解答
01 焦耳定律简介
焦耳定律的发现
01
焦耳定律是由英国物理学家詹姆 斯·焦耳在19世纪初通过实验发现 的。
02
焦耳通过研究电阻中产生的热量 与电流、电阻和时间的关系，得 出了焦耳定律的基本原理。

第4节 焦耳定律 课件(25张PPT)

第4节 焦耳定律 课件(25张PPT)

整合训练
1.现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源 电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（ ）
A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
2.将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”的充 电器，一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，
公式： Q = I ² R t
意义： 热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω S
英国物理学家焦耳做了大 量的实验，于1840年最先精确 地确定电热跟电流、电阻和通 电时间的关系，即焦耳定律.
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?
实验反思：此实验中有哪些注意事项？ （1）密闭容器中空气要求：等量 （2）实验开始前液面高度应相同 （3）实验装置气密性完好
第四节 焦耳定律
小明的爸爸出门前嘱咐他好 好写作业，不要看电视。爸爸回 来时看到他在认真写作业，电视 机也没打开，很高兴，可是用手 一摸电视机的后盖就发现，小明 刚看过电视。你知道他爸爸是根 据什么判断的吗？
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。
在相同时间内，电流通过他们时发热功率最大的是（ ）
A.电烙铁
B.充电器 C.电风扇 D.一样多
3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时 的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下 通电10min产生多少热量？
4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过 5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台 电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
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A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
课堂小结
焦耳定律 的实验和
内容
电热的利 用和危害
电褥子 电烙铁
电饭锅
2．电热的危害 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，为了通风散热；电脑 运行时要用微型风扇及时散热等等。
1.电流的热效应是电流通过导体时_电__能__转化成 _内_能__的现象。电热器是利用电流的_热_效__应___制 成的加热设备。
2.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的 电功率是4_0_0_W通电1min时产生的热量是 _2_4_0_0_0__J。 3.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6， 则P1:P2=_2_:_3__。 Q1:Q2=_2_:_3___。
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
Q = W = UIt = Pt= U 2 t =I2Rt
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：
电能
内能+机械能
W电＞Q热
W = UIt = Pt
此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热
纯电阻电路
RL=1100Ω IL=0.2A
非纯电阻电路
R=20Ω M I=0.3A
220V
220V
求100s内电路消耗的电能W和产生的热量Q
W = UIt =220V×0.2A×100s =4400J
Q = I2Rt
W = UIt =220V×0.3A×100s =6600J
Q = I2Rt
=(0.2 A)2×1100 W×100 s =(0.3 A)2×20 W×100 s
= 4400 J
W=Q
= 180 J
W＞Q
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
利用：电热器: 用电来加热的设备 主要部分——电阻丝 工作原理：电流热效应
加热和驱潮
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
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。
电热的利用
电熨斗 电热水器 电烤箱
U型管连接的容器加热后，温度升高，气体 膨胀，压力变大，液面升高。
实验1：研究电热与电阻关系
使 电流 和 通电时间 相同、 电阻 不同
R1 = 10 Ω R2 = 5 Ω
A
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
使 电阻 和 通电时间 相同、 电流 不同
[猜想] 可能与电阻、电流和通电时间有关
[设计实验]
讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么方法去研究？ 答:控制变量法
讨论2.热量的大小不易直接进行观察比较，实验 中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢？
答：转换法
电热—— 气体（或液体）受热膨胀，观察产生热
量的多少
[设计实验]
液面越高 热量越大
电阻上产生的电热与电阻和流过的电 流和通电时间有关，电阻越大，电流 越大，通电时间越长产生的热量越多。
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。
做电流的热效应。
电流通过导体产 生热的多少跟
什么因素有关？
导线和电热丝串联，但 是电热丝很热而导线并 不很热？说明什么？
合理猜测
烫手
不烫手
猜想一：电阻丝产生的热量同电阻有关
合理猜测
着火了！
猜想二：电阻丝产生的热量同电流有关。
合理猜测
工作越久越烫手
猜想三：电阻丝产生的热量同通电时间有关
[问题] 电流的热量与那些因素有关？
R=5Ω I
A
R=5Ω I/2
I/2R = 5 Ω
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。
实验3：研究电热与通电时间关系
使 电流和 电阻 相同、 通电时间 不同
在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间 越大，这个电阻产生的热量越多。
通过以上实验你能总结 出什么规律？
焦耳
二、焦耳定律
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 = I ² R t
热量 电流 电阻 时间
JA
Ω
S
适用于任何情况下的电热计算
导线
电炉丝
答：因为导线和电炉丝是串联的，Ｉ线=Ｉ电炉丝 R电炉丝＞R导线，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时 间内电流通过电炉丝产生的热量大，因此电炉热得 发红而导线却几乎不发热。
4. 两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的
电流，在相等的时间里产生的热量之比为_4_︰___3
；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度 为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为
_1_︰__9__。
5．当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为 Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时
间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的（ B）
第十八章 第４节
焦耳定律
上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作
业，不要看电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业，
电视机也没打开，很高兴。
可是 ，后来发
现小刚说了谎。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
电热器
热水器
电熨斗
饮水机
电能转化为内能
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
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:
I=
U R
=
36 60
V Ω
=
0.6
A
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
三、电能和电热关系
1．在纯电阻电路中（如：电暖器，电饭锅，电炉子 等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有