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[!--downpath--]这是人民教育版九年级课本第4节焦耳定理优秀讲义ppt。 9个配套教学资源9讲，其中9讲包括时间与热的关系wmv、热效应wmv、焦耳定理flv、猜想wmv、电流与热的关系wmv、电阻与热的关系wmv，其中其中PPT有46页。 欢迎下载使用。
1、了解电压的发热效应。 2.了解焦耳定理的内容、公式、单位及应用。 3、了解使用场所和技巧，避免电热。 4.进一步理解焦耳定理。
生活中，很多家用电器在通电后，都会伴随发热现象。 请举个例子。
当电压通过导体时，电能转化为内能。 这些现象称为电压热效应。
实验一：研究电热与内阻的关系
电压通过导体时产生多少热量与什么原因有关？
电压通过导体时形成的热量与时间的关系
在电阻和电压一定的情况下，通电时间越长，电流产生的热量就越多。
电压通过导体时形成的热量与内阻的关系
在通电时间和电压相同的情况下，内阻的阻值越大，形成的热量就越多。
电压通过导体时形成的热量与电压大小的关系
在通电时间和内阻相同的情况下，通过内阻的电压越大，形成的热量就越多。
焦耳（James Jule，1818-1889），美国化学家。 在过去的 40 年里，人们进行了 400 多次实验来研究热与功之间的关系。 通过大量实验，1840年首次准确确定了电压产生的热量与电压、电阻和通电时间的关系。
电压通过导体产生的热量与电压的平方成反比，与导体的电阻成反比，与通电时间成反比。
焦耳定理适用于任何家用电器的热量估算，Q=W=UIt=Pt=U2/Rt也可用于估算只有电压热效应的电路的热量。
纯内阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt
非纯内阻电路：>Q（=UIt=+Q）
(1)纯内阻家用电器：当电压通过导体时，将电能全部转化为热能的家用电器，如炖锅、电炉等单纯用于取暖的家用电器。
(2)非纯内阻的家用电器：当电压通过导体时，只有部分电能转化为热能，如电动吊扇、电视机等家用电器。 电能被转换成其他形式的能量。
用Q=t求纯内阻电路中的电热
1、当电压通过导体时，如果电能全部转化为内能而不同时转化为其他形式的能量，则电压产生的热量Q等于消耗的电能W，即即，Q=W=UIt=I2Rt 如：电暖器、烤箱、电炉等。
2、风机工作时消耗的电能主要转化为电机的机械能：
【例1】冬天，王刚的朋友在使用电热毯时发现电热毯有低温块和高温块，于是设计了电热毯的模拟电路图A和B（取暖电线相当于电热毯的内部发热电阻）。
(1)图A中有定值内阻R1(置于电热毯外侧)和电热丝R2，请说明开关S1、S2应处于什么状态才能使电热毯保持高温？ 并写出电热毯在高温下的发热功率的表达式。
分析：所谓“档位”问题，一般是在恒流条件下改变电路内阻，从而改变家用电器的电功率，所以常用公式P=U2/R来判断，R越大，P越小，为低档； R越小，P越大，就是高档位。
解决方法：（1）S1闭合，S2断路； 电热毯高温加热功率：
(2)图B中有两根电热丝R2、R3，请说明开关S1、S2应处于什么状态才能使电热毯保持低温？ 并写出电热毯在低温下的发热功率的表达式。
(2) S1、S2均闭合； 电热毯低温加热功率：
(3) 请强调你认为较好的电路，并说明理由。
较好的电路是B纯电阻电路焦耳定律，因为在A电路中，R1放在电热毯外面，高温阻断时R1会发热，浪费电能。
额定电流相同的灯泡，额定功率越大，内阻越小，正常工作时单位时间发热量也越大。 而根据焦耳定理，内阻越大，单位时间内产生的热量就越多。 两者其实是矛盾的，这是怎么回事？
答：后者说的是内阻越小，正常工作时单位时间内发热量越大，前提是电流相同； 而前者说的是内阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提是电压相同，两者并不矛盾。 所以在应用公式的时候要特别注意条件。
当电压通过导体时，使导体只产生热量的家用电器依靠电压的热效应。 这类家用电器称为电暖器，电暖器的主要部件是发热体。
电取暖器的优点：清洁卫生，无环境污染，热效率高，可方便地控制和调节体温。
很多时候，我们都不希望电器的本体温度过低。 例如：电视机后盖有很多通风散热孔； 笔记本在运行时需要使用微型风扇及时散热等等。
1、降低内阻（更换导线） 2、促进散热（散热孔、散热片、散热风扇等）
轻则被家用电器烧毁； 如果它很重，会引起火灾。
电功是指电压通过电路所做的功。 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量。 电热是指电压通过电路做功，将电能转化为内能的部分。 两者的含义不同，是两个不同的概念。
①在纯内阻电路中，电压所做的功只是转化为内能，电路消耗的电能与产生的内能在数值上是相等的，即W=Q，如电灯，电炉、电暖器、电熨斗等。 ②在非纯内阻电路中，如富电机、电解槽等，电压所做的功一部分转化为内能，大部分转化为机械能。 通过线圈内阻R的电压仍然使线圈发热，形成热量Q=I2Rt，但此时Q≠W，但Q<W，即W=Q+机械能。
例2 电机线圈的内阻为1Ω，当线圈两端的电流为2V，电压为0.8A，此时电机工作正常。 (1)在计算电机正常运行1分钟所消耗的电能时，有两种不同的解法：小明的解法：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J； 小华的解法：W=I2Rt=( 0.8A)2×1Ω×60s=38.4J 哪位朋友觉得对，请评判并说明理由。 (2)电机正常运转1分钟所转换的机械能是多少？
解法：（1）小明的解法正确。 由于电机是一个非纯内阻电路，其电压、电流和电阻的关系不满足欧姆定理，所以含有电机的电路不能用含有欧姆定理的推导公式计算电功率。
(2)电机在1min内形成的电热为：Q=I2Rt=(0.8A)2×1Ω×60s=38.4J； 1min内，该电机转化的机械能为：W机=WQ=96J-38.4 J=57.6J
例3 小明家买了一个低、中、高三档电烤箱，如图所示为简化的内部电路图，开关S1可分别与触点a、b接通。 已知：R1=48.4Ω，R2=96.8Ω，电源电流不变。 请分析并回答下列问题：
(1)当开关S1置于b端，S2断开时，电烤箱处于第几档？ 解释为什么。 (2) 电烤箱在中间档位工作时，消耗多少电能？ (3) 电烤箱在高档工作时，加热食物6分钟，耗电量是多少？
解决方法：（1）低档。 当开关S1置于b端，S2断开时，内阻R1、R2串联，电路中阻值最大。 可见此时电功率最小，为低档。
(2)当开关S1置于b端，S2闭合时，处于中间档位，电烤箱消耗的电功率为
电烤箱消耗的电能W=P总t=1.5×103W×6×60s=5.4×105J
(3) 当S1置于a端，S2闭合时，电烤箱处于高速档，内阻R1和R2并联，电烤箱消耗的总功率为
例4是如图所示的烤箱实物图，图A是其内部电路图，图B是简化电路图。 具有“高温煮饭”和“焖饭、保温”两档，由温控开关手动控制。 烹调时，先按下温控开关按钮； 当达到设定的湿度时（米饭已经蒸熟），按钮会手动弹出。
(1) 对比观察图(A)和图(B)，当温控开关按钮未按下时纯电阻电路焦耳定律，“烹调回路部分”与“保温回路部分”的关系为_____（选配） “串联”或“并联”）； 按下温控开关按钮，“烹调电路部分”电流为____V，“保温电路部分”将（选择“工作”或“不工作”）； 温控开关按钮弹响 启动后，电路中的电压比之前_____（可选填“大”或“小”）。
(2)按下温控开关按钮时，烘箱电路总功率为1100W。 求：“烹调电路部分”的内阻R1。
当按下温控开关按钮时，电路中只有R1工作。
(3)温控开关按钮弹起后，烤箱电路总功率为44W。 求：①电路中的电压； ②“绝缘电路部分”的内阻R2。
当温控开关按钮弹起时，R1、R2串联。
R2=-R1=1100Ω－44Ω=1056Ω
(4) 可知，只有当指示灯和限流器两端的电流与电源相差不大时，指示灯才会发光。 请说明温控开关按钮弹起时红灯不亮黄灯亮的原因，通过相关估算分析。
当温控开关按钮弹起时，R1、R2串联。 由于U1=I′R1=0.2A×44Ω=8.8V<<=U－U1=220V-8.8V=211.2V≈220V，所以红灯灭，黄灯亮。
1、标有“220V，2A”的电机，其线圈内阻为5Ω。 正常工作一分钟，耗电量是多少？ 线圈中形成了多少热量？ 如果没有其他能量损失，则获得多少机械能？
解：功耗为：W total=UIt=220V×2A×60s=
线圈中形成的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60s=1200J
得到的机械能为：W机=W总-Q=-1200J=
Q=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J
2、在36V电源两端接一根60Ω内阻线，5分钟会产生多少热量？
答：5分钟内总共形成6480焦耳的热量。
3、下列情况不属于避免电热危害的是（） A.电视机后盖有很多孔 B.笔记本机箱内有一个小吊扇 C.电机壳内有很多散热片 D.电器长期不用，偶尔通电
分析：如果电器长期不用，上面可能会积聚一些冷空气，加速电器的腐蚀和老化。 应每隔一段时间通电一次，借助电压的热效应排除电器内的冷气。 前三项措施可以促进散热，避免因电热导致家电温升过低带来的危害。
在本课中，我们学习了电热形成的原因、影响电热形成量的因素、焦耳定理以及纯内阻电路中电热的估算。 在设计实验的时候，一定要有控制变量的思想。 在解释一个化学量与另一个数学量的关系时，一定要指出条件。 在数量不变的情况下，存在这样的关系，使得我们可以 表达的越来越严格。 同时学习了电加热的使用和避免，以及电加热的综合应用。 电加热广泛存在于生产和日常生活中。 要从应用和危害两个方面认识电暖气，注意辩证分析问题。 同时，要善于观察生活，以理论指导实践，领悟生活中的科学。
1.从课后习题中选择； 2.完成练习册上的练习。
（详见教材P102动脑学数学）
1、导体内阻为2Ω，通2A电压时，1分钟内形成多少焦耳热？
解：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J。
2、额定功率为450W的电饭煲在额定电流下使用，每分钟会产生多少热量？
解：Q=W=Pt=450W×1×60s=2.7×104J。
3、电烙铁的额定电流为220V，在额定电流下工作时的内阻为1210Ω。 它的额定功率是多少？ 电流通电10分钟会产生多少热量？
形成的热量Q=W=Pt=40W×10×60s=2.4×104J
4、某校师生制作电烤箱。 电烤箱内阻丝通过5A电压时，每分钟可形成6.6×104J的热量。 求此电烤箱工作时的电功率和内电阻丝的内阻值。
5、电压的热效应有时对我们是有益的，我们利用它； 有时它对我们是有害的，需要减少电压产生的热量，或者尽快补充产生的热量。 (1)列举两个在生活或生产中利用电压热效应的例子； (2) 列举在生活或生产中为避免电压热效应危害所采取的两种措施。
解决办法：（1）比如炖锅、电热水器是靠电压的热效应加热的。 (2)电视机后盖有很多通风散热孔； 电机外壳有许多翼形散热片。 使用时，连在转轴上的扇叶也将空气吹向散热片。 这个措施是为了降温。
6、在家庭电路中，有时线材粗细不够，需要连接两根线，而连接处往往比其他地方更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。 为什么？
解决方法：导线互连处电阻大。 根据电压的热效应与内阻的关系，所接电路的内阻越大，产生的热量就越多，温度也越高。 这样的长期工作会加速老化，甚至引起火灾。