河北省东光县第二中学九级物理全册 18.4 焦耳定律课件 （新）新人教.ppt

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1、2021/8/8 星期日1(1)(1)灯灯泡泡发发光光一一段段时时间间后后，用用手手触触摸摸灯灯泡泡有有什什么感觉？为什么？么感觉？为什么？(2)(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？部分有什么感觉？为什么？答案答案:发烫发烫.是电流的热效应是电流的热效应.问题问题2021/8/8 星期日2灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？发光，电线的发热却觉察不出来。这是

2、为什么？烫手烫手不烫手why why？2021/8/8 星期日3着火着火了！了！why why？家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？这又是为什么？2021/8/8 星期日4烫烫手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，灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不电线的发热却觉察不出来。出来。要解释上述两个现象，我们必

3、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.2021/8/8 星期日5演示实验：演示实验：实验装置实验装置 实验目的实验目的 研究电流通过导体产生的热量跟哪些研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关因素有关 实验原理实验原理 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升上面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流电流产生的热量越多，液面就会上升得越高产生的热量越多，液面就会上升得越高.我我们可以通过管中液面上升的高度比

4、较电流们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量产生的热量.观看实验装置观看实验装置观看实验装置观看实验装置实验演示过程实验演示过程2021/8/8 星期日62021/8/8 星期日72021/8/8 星期日8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，电流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

5、的热量越多电流产生的热量越多.123实验分析实验分析2021/8/8 星期日91.1.内内容容：电电流流通通过过导导体体产产生生的的热热量量跟跟电电流流的的平平方方成成正正比比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正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，若通过一个用电器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 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

6、的实验，于18401840年最先精确地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，即确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律焦耳定律.2021/8/8 星期日10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.纯电阻电路：纯电阻电路：纯电阻电路：纯电阻电路：WW总总总总=Q Q放放放放=PtPt=UItUIt=U U2 2/R t/R t=I I2 2RtRt非纯电阻电路：非纯电阻电路：非纯电阻电路：非纯电阻电路：WW总总总总Q Q (WW总总总总UIt UIt=WW外外外外Q Q)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

7、器的热量计算，对只存在电流热，对只存在电流热效应的电路也可用效应的电路也可用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：2021/8/8 星期日11 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，再利用焦分析：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。耳定律公式计算

8、电流产生的热量。解：解：例题例题2021/8/8 星期日12例例2 2：某电动机上标有：某电动机上标有“220V,2A”“220V,2A”它的线圈电阻为它的线圈电阻为5 5 ，当，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？量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能为解：消耗的电能为:W:W总总=UIt=220V2A60S=26400J=UIt=220V2A60S=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=(2

9、A)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=25200J例题例题2021/8/8 星期日13前面两个现象的解释前面两个现象的解释1第一个为什么第一个为什么第一个为什么第一个为什么因为灯泡和电线流过相同的电流，灯泡发光时的电阻比电因为灯泡和电线流过相同的电流，灯泡发光时的电阻比电线的电阻大得多，根据焦尔定律线的电阻大得多，根据焦尔定律Q Q=I I2 2RtRt 可知，在相同的时间可知，在相同的时间内电流通过灯泡产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因内电流通过灯泡产生

10、的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热得发光，电线的发热却察觉不出来。此，灯泡热得发光，电线的发热却察觉不出来。第二个为什么第二个为什么第二个为什么第二个为什么大功率的用电器用电线连接在照明电炉中时，由于照明电大功率的用电器用电线连接在照明电炉中时，由于照明电路的电压是一定的，从路的电压是一定的，从P P=UIUI 可知，在电线的电阻相同的情况可知，在电线的电阻相同的情况下，跟用电器相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中下，跟用电器相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。根据通过的电流大得多。根据Q Q=I I2 2RtRt 可知，在相同的时间内电流可知，在相同

11、的时间内电流通过跟用电器相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线通过跟用电器相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟用电器相连的电线显著发热，有可产生的热量大得多。因此跟用电器相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。2讨论讨论2021/8/8 星期日14想想议议想想议议从前面学习知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单从前面学习知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，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

12、热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？根据焦耳定律和欧姆定律，电流通过用电器的单位时根据焦耳定律和欧姆定律，电流通过用电器的单位时间内产生的热量为间内产生的热量为Q/t=IQ/t=I2 2R R或或Q/t=UQ/t=U2 2/R/R。其中。其中Q/t=IQ/t=I2 2R R表示通过用电器的电流相等时，用电器电阻越大，单位时表示通过用电器的电流相等时，用电器电阻越大，单位时间内产生的热量越多；间内产生的热量越多；Q/t=UQ/t=U2 2/R/R表示用电器的两端的电表示用电器的两端的电压相等时，用电器电阻越小，单位时间内产生的热量越多。压相等时，

13、用电器电阻越小，单位时间内产生的热量越多。因此，两者是不矛盾的。因此，两者是不矛盾的。2021/8/8 星期日15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，效应的规律，即即 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秒钟产生的热量为秒钟产生的热量为4104105 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 为能为能和和 能，如果电流做功能，如果电流做功3.6103.6106 6J,J,电风扇获得的电风扇获得的机械能一定机械能一定 3.6103.61

14、06 6J J 练习练习2021/8/8 星期日16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”的电烙铁，的电烙铁，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内产生内产生的热量；（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2021/8/8 星期日17 焦焦耳耳在在18181818年年1212月月2424日日生生于于英英国国曼曼彻彻 斯斯特特，他他的的父父亲亲是是一一个个酿酿酒酒厂厂主主.焦焦耳耳自自幼幼跟跟随随父父亲亲

15、参参加加酿酿酒酒劳劳动动，没没有有受受过过正正规规的的教教育育。青青年年时时期期，在在别别人人的的介介绍绍下下，焦焦耳耳认认识识了了著著名名的的化化学学家家道道尔尔顿顿.道道尔尔顿顿给给予予了了焦焦耳耳热热情情的的教教导导.焦焦耳耳向向他他虚虚心心的的学学习习了了数数学学、哲哲学学和和化化学学，这这些些知知识识为为焦焦耳耳后后来来的的研研究究奠奠定定了了理理论论基基础础.1840.1840年年，焦焦耳耳把把环环形形线线圈圈放放入入装装水水的的试试管管内内，测测量量不不同同电电流流强强度度和和电电阻阻时时的的水水温温.通通过过这这一一实实验验，他他发发现现：导导体体在在一一定定时时间间内内放放出

16、出的的热热量量与与导导体体的的电电阻阻及及电电流流强强度度的的平平方方之之积积成成正正比比.四四年年之之后后，俄俄国国物物理理学学家家楞楞次次公公布布了了他他的的大大量量实实验验结结果果，从从而而进进一一步步验验证证了了焦焦耳耳关关于于电电流流热热效效应应之之结结论论的的正正确确性性.因因此此，该该定定律律称称为为焦焦耳耳楞楞次次定定律律.焦焦耳耳活活到到了了七七十十一一岁岁.1889.1889年年1010月月1111日日，焦焦耳耳在在索索福福特特逝逝世世.后后人人为为了了纪纪念念焦焦耳耳，把把功功和和能能的的单单位定为焦耳位定为焦耳.back2021/8/8 星期日18两个相同的烧瓶中装满煤

17、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back2021/8/8 星期日192021/8/8 星期日209、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 2:26:25 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/12/262

18、022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、他乡生白发，旧国见青山。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/262022/12/2626 December 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者

19、最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 2:26:25 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/12

20、/262022/12/262022/12/26Monday,December 26,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/262022/12/2626 December 202217、空山

21、新雨后，天气晚来秋。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/269、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/262022/12/26Monday,December 26,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/262022/12/262022/12/2612/26/2022 2:26:25 AM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/262022/12/262022/12/26Dec-2226-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/262022/12/262022/12/26Monday

22、,December 26,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。26 十二月 20222022/12/262022/12/262022/12/2615、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/262022/12/262022/12/2612/26/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/262022/12/2626 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/262022/12/262022/12/262022/12/26MOMODAPOWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日21