物理九年级人教新课标焦耳定律

1、1 焦耳定律焦耳定律用手摸一下电视机后盖用手摸一下电视机后盖 上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。很高兴。 可是可是 ，后来发现小刚说了谎。，后来发现小刚说了谎。生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？3电流的热效应：电流的热效应： 电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能

2、，这电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。种现象叫做电流的热效应。 电流通过导体电流通过导体产产 生热的多少跟生热的多少跟什么因素有关？什么因素有关？点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？4烫手烫手不烫不烫手手家庭电路中使家庭电路中使用功率过大的用功率过大的用电器可能引用电器可能引起火灾。起火灾。灯泡接入电路中时，灯灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热热得发光，电线的发热却觉察不出来

3、。却觉察不出来。要解释上述两个现象，我们必须研究要解释上述两个现象，我们必须研究电流产生的热量与哪些因素有关电流产生的热量与哪些因素有关.5 猜想与假设猜想与假设 1.可能与可能与电阻电阻有关。有关。电阻越大，电流热效应越大电阻越大，电流热效应越大电流的热效应与那些因素有关？电流的热效应与那些因素有关？2.可能与可能与电流电流有关。有关。电流越大，电流热效应越电流越大，电流热效应越大大3.可能与可能与通通电时间电时间有关。有关。通电时间越长，电流通电时间越长，电流热效应越大热效应越大6 设计实验设计实验 讨论讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用用

4、什么什么 方法去研究？方法去研究？ 答答:控制变量法控制变量法讨论讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？理量？答：转换法答：转换法电热电热气体（或液体）受热膨胀，观察产生气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少热量的多少实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少， 7 实验过程与实验现象：实验过程与实验现象：（1 1）在电流和时间相同的情况下，）在电流和时间相同的情况下， 研究热量和电阻的关系；研究热量和电阻的关系；（2 2）在电阻和时间相同的情况下，）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系；研究热量和电流的关系；（3

5、3）在电流和电阻相同的情况下，）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系；研究热量和时间的关系；8两个相同的烧瓶中装满煤油两个相同的烧瓶中装满煤油分别放入电阻不同的电阻丝分别放入电阻不同的电阻丝通电后导管中的煤油上升通电后导管中的煤油上升back91011在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，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电流产生的热量越多. . 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电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流产生的热量越多. . 进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电

6、时间越长，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电流产生的热量越多. . 123实验分析实验分析121.1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正内容：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，跟通电时间成正比比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比. . 2.2.公式：公式： Q = I2Rt3.3.单位：单位：I-I-安，安，R-R-欧，欧，t-t-秒，秒，Q-Q-焦焦. .注意注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到器的电流增加到3 3倍时，它产生的热量增大到倍时，它产生的热量增大到

7、 倍倍9英国物理学家英国物理学家焦耳焦耳做了大量的实验，于做了大量的实验，于18401840年最先精确年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即即 13根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. . 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流，对只存在电流热效应的电路也可用热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量来计算热量. .Q = W = UIt = I2Rt根据欧姆定律根据欧姆定律U = IR又又W = UIt 若电

8、流做的功全部用来产生热量即若电流做的功全部用来产生热量即Q = WQ = W 注意：14 例例1 1：一根：一根6060 的电阻丝接在的电阻丝接在36v36v的电源上，在的电源上，在5 5分钟内分钟内共产生多少热量？共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。焦耳定律公式计算电流产生的热量。解：解：A6 . 060V36RUI6480J300606 . 022RtIQ例题例题15例例2 2：某电动机上标有：某电动机上标有“220V,2A220V,2A”它的线圈电阻为它的线圈电阻为5 5 ，当

9、，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的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，则得到多少的机械热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？能？解：消耗的电能为解：消耗的电能为:W:W总总=UIt=220V=UIt=220V2A2A60S=26400J60S=26400J线圈中产生的热量为：线圈中产生的热量为：Q=IQ=I2 2Rt=(2A)Rt=(2A)2 25 5 60S=120J 60S=120J 得到的机械能为：得到的机械能为：W W机机=W=W总总Q=26400JQ=26400J120J=25200J120J=252

10、00J例题例题16焦耳定律是反映电流的焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即效应的规律，即 能转化为能转化为 的规律。的规律。一电炉的电阻是一电炉的电阻是100 100 ，通电时间，通电时间1010秒钟产生的热量秒钟产生的热量为为4 410105 5J,J,通过这个电炉的电流是通过这个电炉的电流是 A A电流通过电风扇做功时，电流通过电风扇做功时， 能转化能转化 为为能和能和 能，如果电流做功能，如果电流做功3.63.610106 6J,J,电风扇获得电风扇获得的机械能一定的机械能一定 3.63.610106 6J J 练习练习17如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为220V,且保持不变，且保持不变，R为为“220V,25W”的电烙的电烙铁，铁，L为为“220V,40W”的灯泡，求的灯泡，求（1）当）当S闭合时，电烙铁在闭合时，电烙铁在1min 内产生的热量；（内产生的热量；（2）当）当S断开时，电烙铁在断开时，电烙铁在1min 内产生的热量。内产生的热量。220V练习练习18电热的利用电