201X九年级物理上册 第6章 第3节 焦耳定律课件(新版)教科版

导体的电阻成正比。
即：在电流相同时，电阻较大的导体在一定时
间内产生的热较多。
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焦耳定律(jiāo ěr dìnɡ lǜ)
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 (shíjiān)成正比。
2．公式：Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧， t-秒，Q-焦。
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(dàliàng)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。
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12/5/2021电阻和通电电流(diànliú)相同时，通电时间越长产生的热量越多。
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分析论证： 我们(wǒ men)用欧姆定律，能不能推导出电流的热效应 跟电阻的关系呢？
P=IU U=IR
P=IU=I×IR=I²R
结论 ： (jiélùn)
在电流相同的情况下，电能转化成热时的功率(gōnglǜ)跟
电熨斗
电流的热效应与什么因素(yīn 有关 sù)
【设计(shèjì)实验】
讨论1：当大家猜想电热与多个因素有关，实验研究时应用(yìngyòng) 什么方法去研究？
控制变量法
讨论2：观察实验装置 （1）用什么方法去观察不可见的物理量（电热）？
实验 装置
通过空气受热膨胀程度，观察产生热量的多少。
（2）如何比较电流通过导体产生热量的多少？
U2 R
t=I2Rt

焦耳
自主学习 自读教材 梳理知识
1．焦耳定律内容：
连通器中只装入一种液体，在液体静止时，各容器中的液面总是相平的，或者说高度是相同的。
电流通过导体产生的热量跟电流 2.牛顿第一定律的理解：
1、核反应分两种 总功：有用功加额外功的和叫做总功。即动力总共所做的功。
的二次方成正比，跟导体的电阻成 1、不同的放射性元素，半衰期不同，甚至差别非常大。
B．家中的电视机可以长时间处于待机状态 C．液体的密度是1.0×103 kg/m3
正比，跟通电时间成正比。 第七章 力
（1）熔化特点：固液共存，吸热，温度不变；吸热，先变软变稀，最后变为液态温度不断上升。 即方程两边：上标相加左右相等，下标相加左右也相等。 【解析】①节约能源就是提高能源利用率；
2．公式： Q = I2Rt 1、两个相互接触的物体，当它们做相对运动时，在接触面上产生的阻碍相对运动的力叫摩擦力。
Q＝mq＝200kg×4.0×107J/kg＝ 60Ω的电阻丝接在36V的 电源两端，在5min内共产生多少 热量?
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?
三、电热的利用和防止 1．电热的利用
用来加热
利用电热孵化器孵小鸡
教科版九年级物理第六章第三节
焦耳定律
情景导入
生活中的物理....
注意安全 请勿模仿
推进新课 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。
讨论：
如果想让灯泡更热，我们有什么
办法可以做到?
提出问题:
电流通过导体时产生热的多少与 什么因素有关?
猜想假设：
与 电阻、电流、通电时间 有关

自主学习3
学习书101页例题，完成针对练习
【针对练习】一个40Ω的家用电熨斗，工作10分钟 产生多少热量？
学以致用
1、我们学习了焦耳定律，你能回答当电炉 丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝 2热、的电发热红可，供而利导用线但却有几时乎也不有发危热害？，你能列举 电热利用越暖。
猜想： 电流通过导体时产生的热量可能跟 与___电_阻__、__电_流__、_通__电__时_间___有关
问题1. 当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么 方法去研究？ 控制变量法 问题2. 实验中，用什么方法观察热量（不可见的物理量）？
5
问题1. 当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用什么 方法去研究？ 控制变量法
1、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟___________成正比， 跟____________成正比，跟________成正比。
2、公式：______________ Q 表示_______单位______, I表示______单位 , R表示________单位_____, t表示______ 单位______
实验2：探究电热与电流的关系
控制__电__阻__和__通_电__时__间__ 相同，___电__流____不同
▲电路图：
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
▲ 实验并观察到的现象是：电流大的一边U形管内液面高度差 ____大____，电流小的一边U形管内液面高度差____小____
1、有甲、乙两只电炉，已知电炉电阻R甲>R乙，现将 两只电炉串联接入电源电压为220V的电路中，在相同 时间内，通过两电炉的电阻丝的电流I甲 I乙，两电炉 的电阻丝放出的热量Q甲 Q乙。（均选填“>”、“<”或“=

1、电热的利用
饮水机 电熨斗 电烤箱 热水器 电烙铁 电炉 2、防止电热的危害 将用电器烧坏
使绝缘材料老化 防止措施：设法散热如：
散热孔 散热片 风扇
三、电热的利用和防止
电热器：利用电流的热效应制成的加热设备
1、电热器的主要组成部分：发热体 2、发热体一般由电阻率大、熔点高的金属 丝绕在绝缘材料上做成的。 3、电热器的优点：清洁、无污染、热效 率高且便于控制和调节。
（2）当S断开时，电烙铁在1min 内产生的热量。
220V
×
1.下列常见电器中不是利用电流的热效应的是( B )
2.下列各用电器均标有“220 V 60 W”字样，它们正常
工作相同的时间，发热最多的用电器是( C )
A.电视机
B.电风扇 C.电热毯
D.一样
3.多(2011·株洲中考)某阻值为4 Ω 的定值电阻，通过的电
4×105J,通过这个电炉的电流是
A
3、电流通过电风扇做功时，
能转化
为能
和
能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械
能一定
3.6×106J
4、如图所示，电源电压为220V,且保持不变，R为“220V,25W”的电 烙铁，L为“220V,40W”的灯泡， 求：（1）当S闭合时，电烙铁在1min 内产生的热量；
电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内 能，这种现象叫做电流的热效应。
电流通过不同的导 体产生的热量不同
点亮的灯泡过 一会儿会烫手， 说明什么？
导线和电熨斗串联，为什 么电熨斗很热而导线并不 很热？说明什么？
提出问题：电流产生的热量与哪些因素有关.
提出问题：电流产生ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ热量与哪些因素有关.

一小时消耗的电能和发热的多少？
解: 1h＝3600s。
W＝UIt＝220V×3.5A×3600s＝2.772×106J
Q＝I 2Rt＝(3.5A)2×10Ω×3600s＝4.41×105J.
四、电热的利用
1.电热器： 利用电流的热效应来工作的设备。
① 电热饮水机 ② 电熨斗 ③ 电烙铁 ④ 电烤箱 ⑤ 电热孵化器 ⑥ 电越大
3.可能与通电时间有关 通电时间越长，电流热效应越大
设计实验:
【实验目的】
研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关
【实验原理】
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶
中的煤油温度升高、体积膨胀，即电流做功使电能
转化为物体的内能(W＝Q)。当物体的内能增加时， 温度就会升高，电流产生的热量越多，温度计管内 的液面就上升的越高，示数就越大，我们可以通过 温度计示数变化的大小来比较电流产生的热量的多 少，从而比较电流做功的多少。
∵ P=I2R
∴
R
P I2
1.1103W (5A)2
44Ω
课后作业
1.从教材课后习题中选取； 2.从练习册中选取。
课堂感想 1、这节课你有什么收获？ 2、这节课还有什么疑惑？ 说出来和大家一起交流吧！
谢谢观赏！
再见！
例1. 有一电炉正常工作时电压为220V，其电阻为
48.4Ω，求它正常工作一小时，发热多少焦？
解: 1h＝3600s。
因电流通过电炉做功时，电能全部转化为内能。
Q 放＝
U2 R
t＝
(220V)2 48.4Ω
×3600s＝3.6×106J
例2. 有一电动机其线圈的电阻为10Ω，其正常工作
的电压为220V，工作时的电流是3.5A，其正常工作

2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持 电__阻___、通_电__时__间 一定，用__滑__动_变__阻__器__改变电阻丝的电流。
3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是_4_0_0W 通电1min时产生的热量是_2_4_0_0_0__J。
4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=__2_:_3_。 Q1:Q2=__2_:_3__。
①想办法减少产生的热量：如电风扇、电视机 等使用一段时间要停用一会儿。
②设法散热：如投影仪、计算机里都装有风扇、 散热窗，电动机机壳上的条形凸起。
我的收获
电流的热效应 焦耳定律 焦耳定律公式：Q=I2Rt
整合训练
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。
12. 石可破也，而不可夺坚;丹可磨也，而不可夺赤。 12. 恐惧自己受苦的人，已经因为自己的恐惧在受苦。 15. 体验自然是财富。风是一副透明的锦缎，雨是无数晶莹的珍珠，森林宛如翠绿的刺绣，而海湾湖泊则是湛蓝的宝石。
答：潮湿会降低绝缘性能，使电路工 作失常，所以对长期不用的用电器， 隔一段时间要通电，利用电热来趋潮。
（一）电热的利用：通过用电器把电能转化成内能 ①电热器原理：利用电流的热效应制成的加热 设备。 ②电热器主要组成部分是发热体：由电阻率大， 熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成。
③生活中的应用：电热孵化器、电炉、电烙铁、 电熨斗、电饭锅、电烘箱 … （二）电热的防止：
控制变量法
实验总结
在电流和时间相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多.
在电阻和时间相同时，电流越大， 电流产生的热量越多.

1.可能与电阻有关。电阻越___，电流热效应越大 2.可能与电流有关。电流越___，电流热效应越大 3.可能与通电时间有关。通电时间越____，电流 热效应越大
电流的热效应与什么因素有关 实验设计
思考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？
控制变量法
电流的热效应与什么因素有关
焦耳定律
观察实验
电流通过导体，导体会有什么变化？
一、电流的热效应 电流通过导体时，会使导体发热，温度升
高，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热 效应。
电热器:利用电流热效应工作的装置。
电流的热效应与什么因素有关
科学猜想
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?
电流的热效应与什么因素有关 科学猜想
5Ω
15Ω
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。
实验探究 实验2：研究电热与电流关系
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电 阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
解决问题
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?
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。
实验1.研究电热与电阻关系 应设法保持_电__流_、通__电__时__间__一定,改变_电__阻____。
我们需要几个电阻？阻值相同吗？同时，实验时还
要保证 I、t 相同。请你设计好电路。
实验2.研究电热与电流关系 应设法保持_电__阻___通、电__时__间__一定,改变_电__流____。

Q I 2 Rt (0.6安 )2 60欧 300秒
6480焦
三、电功与电热的关系
纯电阻电路：例如：电灯、电烙铁、熨斗、电炉等，电 流通过它们只是发热，它们都是纯电阻电路。
Q=I2Rt = W=Pt=UIt=U2t/R
（电能只转化为内能，电热=电功）
非纯电阻电路：例如：电动机、电风扇、电铃等，电能主 要是转化为其它情势的能，还有部分转化为内能。
千瓦时（kW·h)(度）
４、焦耳定律： Q=I2Rt
反馈练习：
1.电流做功的过程，实际上是 电 能转化为 其他情势 能
的过程。
2.下面哪个是电功的单位（ AB ）
A、J
B、kw·h
C、J/S D、W
3.家庭电路中使用的电能表是专门用来测量( C )
A、电流的大小
B、 电压的大小
C、电功的大小
D、 电功率的大小
电功：W=Pt=UIt 电热：Q=I2Rt < W （电能转化为内能及其他情势能，电热 < 电功）
例题2：一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当 把它接在220V电压下工作10min。已知：通 过线圈的电流是5A，这时电流做功 6.6×105J， 线圈产生的热量是 6.6×104J。
电热的利用和防止：
4.家庭电路中用电能表记录用户在 一段时间内的用电情况，如图为一 用户在一个月内用电前后电能表的 读数情况，由读数可知该用户在这 个月内用电 148.4 度。
14372
1 5 8 56
作业：《导学练》127～132页， 《课堂精点》105～108页
谢谢！
利用： 电热器: 用电来加热的设备 主要部分——发热体 工作原理：电流热效应 如：电熨斗、电烙铁、电炉等