物理九年级全册第十八章 电功率第4节 焦耳定律授课课件ppt

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1．定义：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。
2．探究实验：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关（电热影响因素）
猜想1：猜想2： 猜想3： 实验方法：
（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；（2）在电阻、通电时间相同的情况下，通过的电流越大，产生的热量越多；（3）在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
　　 焦耳（James Presctt Jule，1818—1889），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。
1．定律内容：电流通过导体产生的热量（电热）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：
当电吹风工作吹热风时，消耗的电能一部分转化为_____能，用于加热，另一部分转化为电机的_______能，从形成热风。所以W____Q。答案：内；机械；大于
Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
1．电热的利用：电热器（1）原理：电流的热效应（3）组成：发热体是电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料上做成的。（4）优点：①清洁卫生；②热效率高；③可方便地进行控制和调节。
利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法加快散热，降低温度。
1．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：（1）灯泡的额定电压相同，正常工作的时间相同，根据Q＝W＝U2/Rt  可知，电阻越小，产生的热量越多，其前提条件是电压相同；（2）根据Q＝I2Rt可知，电流相同和工作时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，其前提条件是电流相同；所以，在各自的前提条件下，两种说法都是正确的，并不矛盾。
1．电热影响因素实验为什么选择空气？答：空气热胀冷缩时体积变化明显。2．电热影响因素实验若采用油和水，哪种更适合？答：选择油。油比热容小，相同质量的液体吸收相同热量，油温度升高明显，容易观察实验现象。3．电热影响因素实验使用哪些实验方法？答：控制变量法、转换法4．电热影响因素实验怎么使用转换法的？答：用U形管内液面高度差变化来比较电热多少。
1．如图是一电动机提升物体的示意图，当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏？答案：电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻电路，通过电动机的电流过大，将电能全部转化为内能，所以电动机温度过高，所以容易烧坏。
2．如图所示是一只USB接口的便携式小风扇，它的额定电压为5V，额定功率为5W，输出功率为4.5W，某一次使用不当，造成电动机卡死，电动机线圈温度过高而烧坏。则小风扇电动机线圈的电阻为_______Ω，卡死时电动机线圈1min产生的热量是__________J。答案：0.5；3000
3．（2019秋•连山区期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为0～0.6A．图乙中A、B分别是小灯泡和电阻R1两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关S、S1，滑动变阻器的滑片P移至a端时，电路中的电流为0.2A；滑动变阻器的滑片移至b端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关S、S3，调节滑片P，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，小灯泡两端的电压恰好为2V．则（　　）A．电源电压为10VB．小灯泡L的额定功率6WC．只闭合开关S、S2滑动变阻器的滑片移至a端时，1.5min电流通过R1产生的热量为64JD．闭合开关S，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到1.2W答案：BC
4．小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为220V，电饭锅有加热和保温两档，“加热”时额定功率为550W，发热电阻R1和R2阻值不随温度变化，电阻R1在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为1：400．求：（1）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？（2）正常“加热”状态，通电10min产生的热量是多少？（3）R2的阻值是多少？答案：（1）2.5A；（2）330000J；（3）1672Ω
5．明明家最近装修新房，卫生间里准备装一种速热式电热水器，如图它没有储水箱，体积小巧。电热水器内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。它较传统的热水器优点在于：即开即热，不开不加热，节能，且加热效率高。下表为某电热水器的铭牌（其中一项内容已模糊不清）。求：（1）电热丝Rl的阻值。 （2）低温状态下电热丝R2的功率。 （3）热水器在高温挡加热效率是84%，当天水温为20℃，流量为2.5L/min，求出水温度是多少？（c水=4.2×103J/（kg•℃）答案： （1）11Ω；（2）704W；（3）46.4℃。