15.4　焦耳定律 2025-2026学年物理沪粤版九年级上册课件

[默写、古代诗歌阅读及文言文阅读对应九上第三单元内容]15.4　焦耳定律课堂小测要点梳理典例精练第十五章　电能与电功率要点梳理1．通电导体产生的热量与哪些因素有关（1）电流通过导体时，电能转化成　　　　能；导致导体发热的现象，叫做电流的　　　　。（2）通电导体产生的热量与　　　　　　、　　　　　　　　　以及　　　　　　有关。内热效应导体的电阻通过导体的电流通电时间2．焦耳定律（1）内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的二次方成　　　　，跟导体的电阻成　　　　，跟通电时间成　　　　。（2）公式：　　　　　　。请在下表中填写公式中各物理量的单位。正比正比正比Q＝I2Rt欧姆(Ω)秒(s)焦耳(J)3.电流热效应的应用与控制（1）应用：电压力锅、电暖手宝、电养生壶、电饼铛等。（2）控制：电视机、电脑等用电器工作时发热会导致电能浪费，甚至会使用电器因升温而出现被烧坏的危险；电视机外壳的多孔结构、笔记本电脑的铝合金散热器等是为了　　　　。 散热典例精练知识点 探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关例1　在探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关时，小明设计了如图1所示的两套装置，透明容器中密封着等量的空气，且都有一段电阻丝，U形管中有一定量的液体。（1）实验中通过　　　　　　　　　　　反映导体产生热量的多少，这种研究问题的方法是　　　　法。图1U形管两侧液面的高度差转换（2）图甲装置中，将电阻丝串联的目的是控制　　　和________相同，这是在探究电流通过导体产生的热量与　　　　的关系。此处运用的研究方法是　　　　　　法。（3）由图甲所示的实验现象可知，在通过导体的电流和通电时间均相同时，电阻越大，导体产生的热量越　　　　。图1电流通电时间电阻控制变量多（4）利用图乙装置可以探究电流通过导体产生的热量与　　　的关系，其中容器外的电阻R的作用是使通过R1和R2的　　　　不同；图乙中闭合开关一段时间后，小明发现左侧U形管中液面的高度差大于右侧U形管中液面的高度差，由此可以得出结论：_______________________________________________________________________。图1电流电流 在电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多（5）小明观察到U形管中液面的高度差均随通电时间的增加而变大，说明通电导体产生的热量还与　　　　　　有关。图1通电时间（6）同班的小红设计了图2所示的装置来探究通电导体产生的热量与电阻的关系，该实验通过观察　　　　　　　　　　来比较电阻丝放出热量的多少；R甲和R乙应选用阻值　　　　的电阻丝，两个烧瓶中应装入质量和初温　　　　（后两空均选填“相同”或“不同”）的液体。图2温度计的示数变化不同相同知识点 焦耳定律的应用例2　（1）一根阻值为100 Ω的电阻丝R1接在某一电源上，通电 100 s，通过的电流为0.2 A，则电阻丝R1产生的热量为多少？解：(1)电阻丝R1产生的热量：Q1＝I12R1t1＝(0.2 A)2×100 Ω×100 s＝400 J（2）将一根阻值为50 Ω的电阻丝R2接在20 V的电源两端，通电 120 s，电阻丝R2产生的热量为多少？（3）标有“220 V　1 000 W”字样的电热水壶正常工作1 min产生的热量为多少？ 例3　两个定值电阻的阻值之比R1∶R2＝3∶1，将它们按图3－甲接入电路时，通过它们的电流之比I1∶I2＝　　　　　，在相同的时间内产生的热量之比Q1∶Q2＝　　　　　；将它们按图3－乙接入电路时，在相同的时间内产生的热量之比Q1′∶Q2′＝　　　　　。 图31∶13∶11∶3 　串、并联电路中电热的比例关系：补充知识　电热与电能的关系例4　电动机是一种使用广泛的动力机械。从能量转化的角度看，它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉，其能量流向如图4－甲所示。现有一台电动机，其线圈电阻为 4 Ω，将其接入图4－乙所示的电路中，电源电压为220 V。图4（1）闭合开关，电动机正常工作10 s，通过电动机线圈的电流为5 A，则电动机消耗的电能为　　　　J，线圈产生的热量为　　　　J，转化为机械能的能量为　　　　J。图41.1×1041 0001×104（2）若闭合开关后，这台电动机被卡住不转了，则此时通过该电动机的电流是　　　　A，通电10 s产生的热量是　　　　　J。由此可见电动机卡住后产生的热量大大增加，有烧坏电源或用电器的风险。（提示：转子不转动时，电动机相当于纯电阻用电器）图4551.21×105 　1.焦耳定律（Q＝I2Rt）可用于计算任何用电器产生的热量。2．电热与电功（消耗的电能）的关系知识点 电热的应用与控制例5　下列实例中，属于利用电热的是 （　　）A．电脑机箱里装有小风扇 B．电动机外壳上装有散热片C．长期不用的电视机隔一段时间通一次电 D．利用LED灯照明C例6　近年来，我国许多城乡地区进行了供电线路改造。改造的内容之一就是把电线换成更粗的，使它的电阻　　　　，在其他条件相同时，电流通过导线产生的热量　　　　，从而减少电能损失。（均选填“增大”“减小”或“不变”）减小减小课堂小测图5甲图5A不可以热3×105图6解：(1)当开关S1闭合、S2断开时，只有R1工作，此时通过R1的电流：I1＝0.2 A电源电压：U＝I1R1＝0.2 A×30 Ω＝6 V图6B