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初中物理粤沪版九年级上册15.4 探究焦耳定律教学课件ppt
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这是一份初中物理粤沪版九年级上册15.4 探究焦耳定律教学课件ppt，共32页。PPT课件主要包含了4焦耳定律，检测预习一，W＞Q热，检测预习二，随堂练习，小结作业等内容，欢迎下载使用。
第十五章 电能和电功率
1.知道用电器产热与电阻、电流的关系。2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出结论。
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? 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
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。
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（James Presctt Jule， 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。
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 = I2Rt 3．单位：焦耳（J）
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 = I2Rt=Pt=
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：
此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热
Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
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?
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？
W= UIt =220V×5A×600s=6.6×105J
电热Q = I2Rt =(5A)2×5Ω×600s=7.5×104J
转化为的机械能：E机=W－Q=6.6×105J －7.5×104J
答：电动机消耗的电能为6.6×105焦,产生的热量为7.5×104焦，有5.85×105焦电电能转化为机械能
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道多种用电器散热方式。
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。
1.原理：利用电流的热效应来工作的。
2.核心部分：发热体，它是有电阻率大，熔点高的材料制成的
3.电热器的电热和电功的关系
因为电热器中消耗的电能只用来发热，所以
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。
电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。
(1)列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例
电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等
(2)列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施
电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机外壳有许多散热片
1.某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？
解：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
若电流变为原来的2倍，其它条件不变，则电热是原来的_______倍
关于焦耳定律（电热）的计算练习题
2.一只额定功率是450w的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？
解：电饭锅是纯电阻电路
所以，Q=W=Pt=450W×60s=27000J
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？
因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以
Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J
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。
6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？
根据公式P=I2R可知，在电流相等时，电阻越大，电功率越大。导线相互连接的位置接触电阻比较大，因而电能转化为热的功率也较大，造成此处比别处更容易发热，加速老化甚至引起火灾
学习目标：1、知道用电器产热与电阻、电流的关系。2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出结论。3、能够根据P=UI进行公式变形并应用。4、知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道多种用电器散热方式。
同学们自己展示所学知识作业：1、2
课间活动请同学们注意安全
第十五章 电能和电功率
1.知道用电器产热与电阻、电流的关系。2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出结论。
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? 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
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。
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（James Presctt Jule， 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。
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 = I2Rt 3．单位：焦耳（J）
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 = I2Rt=Pt=
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：
此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热
Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
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?
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？
W= UIt =220V×5A×600s=6.6×105J
电热Q = I2Rt =(5A)2×5Ω×600s=7.5×104J
转化为的机械能：E机=W－Q=6.6×105J －7.5×104J
答：电动机消耗的电能为6.6×105焦,产生的热量为7.5×104焦，有5.85×105焦电电能转化为机械能
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道多种用电器散热方式。
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。
1.原理：利用电流的热效应来工作的。
2.核心部分：发热体，它是有电阻率大，熔点高的材料制成的
3.电热器的电热和电功的关系
因为电热器中消耗的电能只用来发热，所以
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。
电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。
(1)列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例
电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等
(2)列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施
电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机外壳有许多散热片
1.某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？
解：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
若电流变为原来的2倍，其它条件不变，则电热是原来的_______倍
关于焦耳定律（电热）的计算练习题
2.一只额定功率是450w的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？
解：电饭锅是纯电阻电路
所以，Q=W=Pt=450W×60s=27000J
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？
因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以
Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J
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。
6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？
根据公式P=I2R可知，在电流相等时，电阻越大，电功率越大。导线相互连接的位置接触电阻比较大，因而电能转化为热的功率也较大，造成此处比别处更容易发热，加速老化甚至引起火灾
学习目标：1、知道用电器产热与电阻、电流的关系。2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出结论。3、能够根据P=UI进行公式变形并应用。4、知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道多种用电器散热方式。
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