《九年级物理上册 15.4 探究焦耳定律粤教沪版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理上册 15.4 探究焦耳定律粤教沪版（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、15.4 15.4 焦耳定律焦耳定律 第十五章第十五章 电能和电功率电能和电功率 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。（98页） 一、电流一、电流的热效应的热效应 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? 想想议议想想议议 电流通过导体时产生热的多少与什么因素 有关? 演示实验 结论1： 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，产生的热量就 。 实验实验1 1：研究电热与电阻关系：研究电热与电阻关系 越多 结论2：在电阻相同、通电时间相同的情
2、况下，通过一个 电阻的电流越大，这个电阻产生的热量 。 实验实验2 2：研究电热与电流关系：研究电热与电流关系 越多 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 Q = = I I 2 2 Rt Rt 3单位：焦耳（J） 二、焦耳定二、焦耳定律律 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
3、能： WQ热 电能 内能+机械能 此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热 三、电能和电热关系三、电能和电热关系 分析论证：电流热效应与电阻关系 利用欧姆定律，可以推导出电流热效应与电阻的定量关系 1.在串联电路中，由P=UI，U=IR，可以得出P= 。 这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体产生的 热量跟电阻成 。 2.在并联电路中，由P=UI， ，可以得出P= 。 这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体产生的 热量跟电阻成 。 IR 正比 反比 Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J 一根 60 的电电阻丝丝接在 36 V的电电源两 端
4、，在 5 min内共产产生多少热热量? 答: 在 5 min 内共产产生 6 480 J 热热量。 解:I = = = 0.6 A U R 36 V 60 例题一例题一 有一电动机，它正常工作时的电阻为5，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？ 解：消耗的电能： W= UIt =220V5A600s=6.6105J 电热Q = I2Rt =(5A)25600s=7.5104J 转化为的机械能：E机=WQ=6.6105J 7.5104J =5.85105J 例题二例题二 答：电动机消耗的电能为6.6105焦,
5、产生的热量为7.5104焦，有 5.85105焦电电能转化为机械能 额额定电压电压 相同的灯泡，额额定功率越大，电电阻 越小，正常工作时单时单 位时间时间 内产产生的热热量越多。 可是按照焦耳定律，电电阻越大，单单位时间时间 内产产生 的热热量越多。二者似乎有矛盾，这这是怎么回事? 想想议议想想议议 答：前者说电阻越小，正常工作时时单位时间内 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。 1.电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡 用来加热 电热器的优点: 清洁卫 生，没有环境污染，热
6、效率 高，还可以方便地控制和调 节温度。 四、电热的利用和防止四、电热的利用和防止 1.原理：利用电流的热效应电流的热效应来工作的。 2.核心部分：发热体，发热体，它是有电阻电阻 率大，熔点高率大，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 电热电热Q=Q=电功电功WW 1 1、电热器电热器 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。 2 2、电热的危害电热的危害 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
7、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 随堂练习随堂练习 课堂小结课堂小结 焦耳定律 的实验和 内容 电热的利 用和危害 1.某导体的电阻是2,通过2A的电流时 ，1min产生多少焦耳的热量？ 解：解：Q=IQ=I 2 2 Rt=(2A)Rt=(2A) 2 2 260s=480J260s=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4 关于焦耳定律（电热）的计算练习题关于焦耳定律（电热）的计
8、算练习题 随堂练习随堂练习 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=450W60s=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 1210，它的额定功率有多大？在 额定电压下通电10min产生多少热 量？ 解： 因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以 Q=W=Pt=40W1060s=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6.6104J的热量。求 这台电烘箱的电功率和电阻丝工作 时的电阻。 解： P=I2R 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 答 ：
