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焦耳定律习题课剖析PPT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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新版 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)学习PPT

新版 2.5《焦耳定律》(共14张PPT)学习PPT
M 在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h）.
电能 只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比， 说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！
→
姆定律不 适用于非
内能+其它形式纯的电能阻电
A．P B．U2/r
C．P2r/U2 D．P-P2r/U2
物理新人教版选修3-1
2.5 焦耳定律
1、电灯泡接入电路中，灯泡和电线中流过 相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是 实际上灯泡热的发光,电线的发热却察觉不 到,这是为什么?
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U，通过的电 流为I，在时间t内通过这段电路任一横截
的电荷量 q It．
则电场力做功 W qU 即：WUIt
2．电功率：单位时间内电流所做的功
例3．加在某台电动机上的电压是U，电动机消 耗的电功率为P，电动机线圈的电阻为r，则电动机线圈上消耗的热功率为（ ）
欧姆定律不适用：I＜U/R
欧姆定律适用：I=U/R
指转化为内能的那部分电能!
欧姆定律适用：I=U/R
只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R
2．电功率：单位时间内电流所做的功
电功 = 电热 C．即P：2r/U2 D．P-P2r/U2
在 热国功际率单 ：位 单制 位中 时电 间功 内的 导单体位 的是 发焦 热（ 功率J），常用单位有千瓦时（kW·h）.
W= Q = UIt =U t/R =I Rt 例指3转．化加为在内某能台的电那动部机分上电的能电! 压是U，电动机消
热指功转率 化：为单内位能时的间那内部导分体电的能发! 热功率
只能用P=UI， 热功率只能用P热=I2R （1）电功率表示电流做功的快慢．

焦耳定律习题课剖析精选课件PPT

焦耳定律习题课剖析精选课件PPT
A、a、b、d、c B、a、c、b、d C、b、d、a、c D、d、c、b、a
2021/3/2
8
6.下表是盛京牌快速电热水壶上的铭 牌，若在用电高峰时，实际电压为 200V的情况下，电热水壶5min可产生 多少焦耳的热量？
盛 京 快 速 电 热 水 壶
额 定 电 压
220V
额 定 容 量
1.2L
额 定 功 率
Q=I2Rt=(2A)2 ×0.5Ω × 300S=600J
W机= W －Q= 7200J－ 600J=6600J
5. 有四段电阻线a、b、c、d，它们由同种材 料做成，截面积相同，但绕成不相同的圈数 （每圈的长度相等，a、c圈数相同，b、d圈 数相同）如图连接，通电后，在相同的时间内， 它们产生的热量由多到少的顺序是（ ）
800W
额 定 频 率
50Hz
2021/3/2
1.98×105J
9
7. CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如
图，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单
刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝．当开关S
接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开
关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为
22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个
(1)若接通电源后没有闭合开关S：，那么电饭锅能将饭煮熟吗? 为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自 动断电功能不起作用，这是为什么?
(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多 少?的内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为 20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间?
2021/3/2
1

第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)

第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)

知识要点
1. 电流的热效应：电能转化为内能。 2. 焦耳定律：电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比，与 导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
公式：Q I 2Rt 。
电热的影响因素：通过导体的电流、导体的电阻、通电时间。
当电能全部转化为内能：Q W UIt=I 2Rt 。
3. 电热的利用与控制。
发现很热，而其他用电器仍正常工作，请你用所学的物理 知识帮小洁分析一下，产生这一现象的原因是（ C ）。
A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
实验探究
【解析】电流和通电时间相等，由 Q I 2Rt可知，电源线很热，说明电源线
电阻产生的热量多，电源线电阻比较大。导体的电阻与导体材料、导体长度 、导体横截面积有关，电饭锅电源线的材料、长度一定，电阻较大，是因为 电源线横截面积太小，电源线太细造成的。
焦耳定律
知识点一：电流的热效应 定义：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。 影响因素：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量 越多；在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 电热的利用与控制 （1）电热器原理：由于电流通过导体，导体对电流的阻碍作用，而电流 要克服导体的阻力要做功，因为能的转化是靠做功来量度的，所以电流 做多少功，就有多少电能转化成热能。这就是电阻式电热器的加热原理。
实验探究
【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等
，即I电炉丝 =I导线 ，通电时间t相同，根据Q I 2 Rt ，因为R电炉丝 R导线 ，
所以电流产生的热量Q电炉丝 Q导线 ，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝
相连的导线却不怎么发热的现象。

焦耳定律PPT课件(人教版)

焦耳定律PPT课件(人教版)

点亮的灯泡过一 猜想：电流的热 会儿会烫手，为 效应与哪些因素
什么？
有关？（理由）
交流一下
猜想：与 电阻、电流、时间 有关
小组合作设计实验： 电流产生的热量跟 电阻、电流、时间 有啥关系
温度计
煤油
电热丝
小组合作设计实验： 电流产生的热量跟 电阻、电流、时间 有啥关系
设计验:
如何比较电流流过导体产生热量的多少
一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能要转化为热 能，这个现象叫电流的热效应。
生活中电能转化为热能的装置有哪些？
电热器
热水器
水用管状电热器
饮水机
电熨斗
电烤箱
电烙铁
电炉
一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能要转化为热 能，这个现象叫电流的热效应。
导线和电熨斗串联，为什 么电熨斗很热而导线并不 很热？
结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件 下，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下，电 流越大，电流产生的热量越多。
结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下，通 电时间越长，电流产生的热量越多。
二、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。
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及解释现象。 3、说出利用和防止电热的场合和方法 4、通过学习电热的利用和防止，学会辩 证地看待问题。
周六，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。 可之后就发现，小明刚看过电视。你做过 这样的事吗？
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,

《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

新版人教版 焦耳定律 (共20张PPT)学习PPT

新版人教版 焦耳定律 (共20张PPT)学习PPT

功能多样的用电器
用电器是用电来工作的器具，它们的共同特点是要消耗电能，
靠电流做功来工作。 热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积．
1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力zxx作k 用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？ C．P2r/U2 D．P-P2r/U2 1．通过前面的学习，可知导体内自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对定向移动的电荷做功吗？ 在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kW·h）. 2．焦耳定律：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 ． P机=P电-P热=64. W＝P机t=（IU一I2R）t 1kW＝103W＝106mW=10-3MW 指某段电路在某段时间内消耗的全部电能! P机＝P电－P热＝IU－I2R η=P机/P电=97. 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。 P=I2R B. 电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积； 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． 这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 消耗的电功率为: P电＝UI 电动机把电能转化为机械能； 对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．
消耗的电功率为: P ＝UI 消耗的电功率为: P电＝UI
热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积． 对纯电阻电路，电功率等于热功率；
电
P ＝P －P ＝IU－I R 2 对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和．
机 电解槽把电能转化为化学能；

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、a、b、d、c B、a、c、b、d C、b、d、a、c D、d、c、b、a
2020年9月28日
8
6.下表是盛京牌快速电热水壶上的铭 牌，若在用电高峰时，实际电压为 200V的情况下，电热水壶5min可产生 多少焦耳的热量？
盛京快速电热水壶
额定电压
220V
额定容量
1.2L
额定功率
800W
额定频率
2020年9月28日
1
焦耳定律
电流通过导体产生的热量，与 电流的平方成正比，与导体的电 阻成正比、与通电时间成正比。
2020年9月28日
2
普适公式： Q=I2Rt （1）
对于纯电阻电路 I、t相等，Q与R成正比
Q=W=Pt Q=W=UIt
（2） U、t相等，Q与R成反比 （3）
Q=W= U2 t （4） R
P
U2 R
16
12.某一电饭锅，内部电路如图所示。R1是加热电阻，阻值为 48.4Ω ； R2 是 限 流 电 阻 ， 阻 值 为 484Ω 。 煮 饭 时 ， 接 通 电 源 (220V 50Hz)、闭合手动开关Sl，电饭锅处在加热状态。当锅内 食物温度达到103℃时，开关S1会自动断开，断开后若无外力 作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关，当锅内食物温 度达到80℃时会自动断开，温度低于70℃时会自动闭合。问：
2020年9月28日
11
串联时，Q吸=Q放=W=U2t/2R 并联时，Q吸=Q放=W=2U2t ′ /R
∵烧开同一壶水Q吸相同∴Q放相同
即U2t/2R=2U2t ′ /R
t2′02=0年9（月28日1/4）t
12
9.灯L的额定电压为6V， L P （设灯丝的电阻不变），
滑动变阻器R的最大阻
R
值为20Ω。
控制的量有
。
(4)在这个实验两瓶中内，煤油若的质两量、个通电电时阻间、丝油的的初通始温电度相时同等间相 同，则 瓶内温度计的示数升高的多。
甲
2020年9月28日
15
11.高、中、低三挡电火锅电路。 该火锅处于高温挡时，S应接触点 “ 1 ”。
R1
R2
R3
2
1
3
S
4
220V
2020年9月28日
同电源，U相等， 高温挡发热功率 大，电阻小
A. R不变，I减为原来的一半
B. U不变，R增大为原来的四倍
C. U和R均减为原来的一半
D. R不变，U减为原来的一半
Q=I Rt 2
2020年9月28日
Q=
U2
R
t
5
3. “220V 600W”的电炉，要接 在110V的电源上，为保持功率不变， 下列措施可行的是？
A.把电炉丝截去一半
B.把电炉丝截成等长 两段再并联
2020年9月28日
17
解：(1)不能 不闭合S1，电饭锅只能处在保温状态电饭锅内食 物的温度不超过80℃ (2)在1标准大气压下,水的沸点是100℃ 所以S1自动断电功能不起作用. (3) (4)Q吸= cm(t-t0)=4.2x10J/(kg·℃)X2.5kgX(100℃— 20℃)=8.4X105J Q放==106J 由Q放=得t==103s
50Hz
1.98×10 J 2020年9月28日
5
9
7. CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如
图，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单
刀双掷开关S进行调节，R0为电热丝．当开关S
接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开
关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为
22W．
（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个
2020年9月28日
3
1.两电热丝电阻之比R1 : R2=2 : 3, 通过的电流之比I1 : I2=3 : 2, 在相同的时间内它们放出的
热量之比Q1 : Q2是
(A )
A. 3 : 2 B. 1 : 1
C. 27 : 8 D. 4 : 9
Q=I2Rt
2020年9月28日
4
11、
2. 要使电热器在单位时间内产生的热 量减为原来的一半，下列措施中可 行的是 （C ）
Q=I2Rt=(2A)2 ×0.5Ω × 300S=600J
W机= W －Q= 7200J－ 600J=6600J
5. 有四段电阻线a、b、c、d，它们由同种材 料做成，截面积相同，但绕成不相同的圈数 （每圈的长度相等，a、c圈数相同，b、d圈 数相同）如图连接，通电后，在相同的时间内， 它们产生的热量由多到少的顺序是（ ）
触点连接？ 2
44Ω
（2）电热丝R0的阻值多大？
R0
R
（3）当电饭煲在正常焖饭、
1
保温时电路中的电流为多大？
保温10min，电热丝
R0产生的热量为多少？ 2020年9月28日
264J
S2
220V
10
8.两根相同电阻，串联在电路中，烧开 一壶水需时间t，若并联在同一电源上 ， 烧开同一壶水需时间t′？
S
S闭合，P置中点时，灯L恰正常发光，当 P在阻值最大端时，等两端的电压为4V。 求：电源电压和灯L的额定功率；当滑动 变阻器连入的电阻最大时，电流通过它 3min所产生的热量？
2020年9月28日
13
10.电压一定时，电流热效应与电阻的关 系。其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相 同。 (1)请你用笔画线代替导线，帮他把电路 连接完整。
2020年9月28日
煤油
甲 铜丝
镍铬合金丝
乙
图13
14
(2)电流产生热量的多少不易直接测量。因此， 在这个实验中是通过 温多度少计示数升显高的示电流产生热量
的多少的。象这种用能直接观测的量来显示不
易直接观测的量的方法叫“转换法”。这种方
法在物理学的研究中经常用到，请你列举一例：
研究声音是由振动产生的时，。用乒乓球的振动 (3)在这显个示音实叉验的中振动，除了控制电压一定外，还要
(1)若接通电源后没有闭合开关S：，那么电饭锅能将饭煮熟吗? 为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水，则开关S1的自 动断电功能不起作用，这是为什么?
(3)在加热和保温两种情况下，电饭锅消耗的电功率之比是多 少?的内能的效率为84％，那么在一个标准大气压下将温度为 20℃、质量为2.5kg的水烧开，至少需要多长时间?
P U2 R
(1U)2 2 R
C.把电炉丝截3/41D.把电炉丝源自去1/42020年9月28日
R R 4
6
4. 一台电动机，线圈电阻为0.5Ω,接在 12V的电源上,电流为2A。 求：这台电动机5min内消耗多少电能？ 线圈产生的热量是多少？有多少电能 转化为机械能？
解：W=UIt=12V×2A ×300S=7200J