物理人教版九年级全册第一课时.ppt

衡南县云集中学九年级物理教研组,第1课时焦耳定律,第4节焦耳定律,电取暖器,热得快,生活中电的热现象,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，这种现象叫做电流的热效应。,知识点1,电流的热效应,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,阻值大小,电流大小,通电时间,电流通过导体时产生热的多少与电阻大小的关系,在通电时间和电流大小相同的情况下，电阻的阻值越大产生的热量越多。,结论：,实验1：研究电热与电阻关系,电流通过导体时产生热的多少与电流大小的关系,在通电时间和电阻大小相同的情况下，通过电阻的电流越大产生的热量越多。,结论：,实验2：研究电热与电流的关系,电流通过导体时产生热的多少与时间的关系,在阻值和电流不变的情况下，通电时间越长电流产生的热量越多。,结论：,实验3：研究电热与通电时间的关系,焦耳（JamesPrescottJoule，18181889），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。,焦耳,知识点2,焦耳定律,焦耳（J）,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。,焦耳定律,公式,Q=I2Rt,单位,焦耳定律适用于任何用电器的热量计算,想想议议?,电能(W)转化为内能(Q),W(电能)Q(内能),=,是不是所有用电器所消耗的电能W都等于它所产生的热量Q?,非纯电阻电路：WUIt=E其它Q(WQ),知识拓展：两类用电器,（1）纯电阻用电器：将电能全部转化为内能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用来加热的用电器.,（2）非纯电阻用电器：电流通过导体时只有部分电能转化为热能的用电器，如电风扇、电视机等用电器在工作时，除部分电能转化为热能外，大部分电能会转化成其他形式的能.,纯电阻电路：W=Q=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt,知识点3,纯电阻电路中利用Q=t求电热,U2,R,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,想想议议,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。,1、某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5，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=220V2A60S=26400J,线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2560S=120J,得到的机械能为：W机=W总Q=26400J120J=25200J,Q=I2Rt=(0.6A)260W300s=6480J,2、一根60的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?,答:在5min内共产生6480J热量。,解:,（见教材P102动手动脑学物理）,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:Q=I2Rt=(2A)2260s=480J.,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:Q=W=Pt=450W160s=2.7104J.,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:额定功率,产生的热量Q=W=Pt=40W1060s=2.4104J,【例1】冬天，王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。,（1）图甲中有定值电阻R1（置于电热毯外部），电热丝R2，请说明要使电热毯处于低温挡，开关S1、S2应处于什么状态？并写出低温挡时电热毯发热电功率的表达式.,分析：所谓“挡位”问题，通常是在电压不变的情况下，通过改变电路电阻，从而改变用电器的电功率，所以常用公式P=U2/R来判定，R越大，P越小，是低挡位；R越小，P越大，是高挡位.,解：（1）S1闭合，S2断开；低温挡时电热毯的发热功率：,（2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明要使电热毯处于高温挡，开关S1、S2应处于什么状态？并写出高温挡时电热毯