15.4 焦耳定律 课件-2025-2026学年沪粤版物理九年级上学期

回顾：1.电流做功的实质：2.电功的计算公式:W=Pt=_____, 推导公式： 和3.纯电阻用电器工作时，将_____全部转化为_____UIt电内能电能转化为其他形式的能。1.知道电流的热效应2.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关3.知道焦耳定律4.通过电热的利用和防止知识的学习5.再次熟识在串、并联电路中各物理量的比例关系分别与各电阻有何关系6.会档位类型题的计算你经历过吗？ 它们的通电使用一段时间后的共同特点？电烤箱电烙铁电热水器 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。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。 电流的热效应问题 电炉丝与导线串联接到电路里，通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却不怎么热？提出问题：电流通过导体产生的热量多少跟什么因素有关？猜想与假设：猜想一：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。猜想三：导体通电时产生的热量多少与与通电时间有关。猜想二：导体通电时产生的热量多少与与电流有关。通电导体放出的热量跟电阻的关系——控制电流、通电时间相同油用油升温的变化情况反映电阻丝放出热量的多少转换法思考：①为什么要用油而不用水？油是绝缘体，比热容较小，吸收热量后温度变化较明显。②油的质量需要相等吗？ 怎样比较油吸收热量的多少？质量相等电流产生的热量与电阻的关系温度t/℃电阻R/Ω　　当通过导体的电流和通电时间一定时，电阻越大，导体产生的热量越_______。多实验2：探究导体产生的热量与电流的关系如何设计电路图？这样设计合理吗？设计电路图实验器材：电源、导线、开关、3个相同的定值电阻、 2个滑动变阻器、2个电流表、2支温度计电流产生的热量与电流的关系实验2：探究导体产生的热量与电流的关系 在电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，这个导体产生的热量越_______。多实验3：探究导体产生的热量与通电时间的关系 在电阻和电流一定时，通过导体的时间越长，这个导体产生的热量越_______。多另一种设计：利用U型管液面高度差表示容器中空气温度变化的多少： 即液面高度差越大，电阻丝产生热量越多。空气 实验前，两个透明容器中密闭的空气（或液体）_____和_____都相同； 质量初温实验中会用到 法和 法。观察温度计升高的示数观察液面高度差转换控制变量实验1：探究导体产生的热量与电阻的关系设计实验、验证假设：实验1：探究导体产生的热量与电流的关系提问：1、 R2的作用是什么？2、 能否把R2阻值改为其它数值？使通过R1和R3的电流不相等可以（3）探究导体产生的热量与通电时间的关系h1h2二、焦耳定律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，跟通电时间成正比。2.公式： Q = I2Rt 3.单位：焦耳（J）4.根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律  则Q = W = UIt = I 2Rt根据欧姆定律U = IR又由于W = UIt 若电流做的功全部用来产生热量 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。思考：对于纯电阻电路和非纯电阻电路，计算方法有何区别？ 即Q = W 纯电阻电路： W总=Q放=Pt=UIt= =I2Rt如电饭锅、电烤箱、电炉子、电暖器、饮水机……非纯电阻电路： W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)如电吹风、电风扇、洗衣机……三、电流热效应的利用和危害电热器:用电来加热的设备主要部分——发热体工作原理：电流热效应 电热的利用电流热效应的应用与控制电热器的优点： 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。各式各样的散热　　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。问题 电炉丝与导线串联接到电路里，通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却不怎么热？由 于 R丝＞R线结 合 Q = I2Rt 则Q丝＞Q线 已知R1＜R2，电源电压恒定，则在相同时间里，把下列四种情况分别接入电路中，放出热量最多的是 ，放出热量最少的是 R1R2R1R2R1R2甲丁丙乙丙甲 串、并联电路中产生热量的特点。Q1∶Q2＝R1∶R2Q1∶Q2＝R2∶R1电路的总热量等于各用电器产生热量之和，即：Q＝Q1＋Q2相等时间内各用电器所消耗的功率与其电阻成_____，即：正比相等时间内消耗的功率与其电阻成_____，即：反比1、串联电路：在同一电路中，比较两个用电器（抓电路特点） 用电器A、B串联时，除了电流之比等于1：1，其它物理量之比都等于它们电阻之比。2、并联电路： 用电器A、B并联时，除了电压之比等于1：1，其它物理量之比都等于它们电阻反比。吹风机的开关设有三档：一档是自然风；二挡是暖风；三档是热风。其中的物理原理是什么呢？应用： 电饭锅、电磁炉、电烤箱、电压力锅、饮水机、电烙铁等。（一般区分用词：高温档、低温档 、中温档等）即：当电压一定时，总电阻越小， 消耗的总电功率越大UI焦耳定律电流的热效应定义：电流通过导体时会产生热量，将电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应探究电流热效应与什么因素有关：在其他条件相同的情况下，电流越大，电阻越大，加热时间越长，通电导体产生的热量越多实验方法：控制变量法、转换法焦耳定律定义：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律公式：Q=I²Rt（适用于任何电路）推导式：Q = UIt = U²t/R（适用于纯电阻电路）纯电阻电路：电能全部转化为内能的电路电热的利用：利用电热散热、设法散热