17.3 焦耳定律-课件-2025-2026学年沪科版九年级全一册物理（27页PPT 4个视频）

(课件网) 第三节 焦耳定律 第十七章 电流做功与电功率 导入新课 想一想 （1）导线和电熨斗是串联的，为什么电熨斗很热而导线几乎不热？ （2）点亮的白炽灯泡过一会儿会烫手，说明什么？ 一、电流的热效应 （1）寻找以下用电器的共同特点 电热毯、电水壶、电饭煲、烤箱等。 用电器工作时都要消耗电能，都会发热，电能转化为内能。 （2）电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能的现象叫做电流的热效应。 1. 电流的热效应 2. 电流产生的热量与哪些因素有关 【提出问题】电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？ 【进行猜想】 （1）电热器只有通电才会发热，它们产生的热量是否与电流有关 （2）电炉丝和导线电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热 它们产生的热量是否与电阻有关？ （3）通电时间越长，水的温度越高，产生的热量是否与时间有关？ 【设计实验】 通电时电阻丝产生的热量被空气吸收，空气的温度就会升高。 转换法： 可以通过温度计示数来比较电阻丝产生热量的多少。 视频演示———《探究影响导体产生热量的因素》 【实验结论】 从实验可以发现，电流产生的热量跟电流大小、导体电阻以及通电时间有关。 当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 3. 探究电流产生的热量与哪些因素有关 （第2套经典方案） （1）实验装置介绍（焦耳定律演示器） 透明的塑料容器内部密闭着等量的空气；容器内部的空气与U形管一端相连通。容器中各有一段电阻丝，两个容器里的电阻丝串联在一起接入电路。 【设计实验】 （3）研究方法 ①控制变量法 在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时，每次实验应该控制两个物理量不变。 ②转换法 实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少，这种研究方法叫转换法。 U形管液面的高度差越大，电流产生热量越多。 1. 视频演示———《电流通过导体产生的热量跟电阻的关系》 2. 视频演示———《电流通过导体产生的热量跟电流的关系》 【实验结论】 当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热量越多。 当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。 二、焦耳定律 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 公式中各物理量及其单位： I 表示电流，单位是安培（A） R 表示电阻，单位是欧姆（Ω） t 表示时间，单位是秒（s） Q表示热量，单位是焦耳（J） 英国物理学家焦耳做了大量的实验，他于1841年发现了该定律。 焦耳在研究热的本质时，发现了热和功之间的转换关系，最终发展出热力学第一定律。 他用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。即焦耳定律。 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（1818年12月24日—1889年10月11日），出生于曼彻斯特近郊的沙弗特，英国物理学家，英国皇家学会会员。 人物介绍 主要成就 3. 物理学家———焦耳 4. 推导焦耳定律 若电流做的功全部用来产生热量， 即 Q = W 因为电功 W = UIt 根据欧姆定律 U = IR 所以 Q = W = UIt = I2Rt 可见，在消耗的电能全部用来产生热量时，根据电功公式和欧姆定律推导出的结论与焦耳定律一致。 5. 电功与电热 （1）电功与电热的区别 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能。 电热是指电流通过一段电路做功时，电能转化为内能的那一部分。 两者表示的意义不同，是两个不同的概念。 （2） ... ...