九年級物理全冊 18.4 焦耳定律課件 新人教版.ppt

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1、第4節(jié)焦耳定律,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,知識(shí)點(diǎn)一電流的熱效應(yīng) 1.電流的熱效應(yīng):電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的現(xiàn)象。 2.探究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān) 結(jié)論1:在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。 結(jié)論2:在電阻和通電時(shí)間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。 結(jié)論3:在通電電流和電阻相同的條件下,通電時(shí)間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,拓展歸納(1)電流產(chǎn)生熱量的多少可能與電流、電阻以及通電時(shí)間有關(guān),因此整個(gè)探究過程采用了控制變量法;實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少通過U形管中液面上升的高度顯示出來,此處運(yùn)用了轉(zhuǎn)化法。 (2)電流除了熱

2、效應(yīng)外,還有磁效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,例1(2016湖北宜昌中考)采用如圖的裝置探究“電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”,接通電源,瓶內(nèi)的空氣被加熱后膨脹,使U形管中的液面發(fā)生變化,通過觀察U形管的液面變化情況比較出瓶內(nèi)電阻絲的發(fā)熱多少。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,(1)如圖所示的是探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系,通電一段時(shí)間(選填“左瓶”或“右瓶”)內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。 (2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài),把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi),接通電源比較兩瓶內(nèi)電阻絲發(fā)熱多少。此時(shí)該裝置是探究電流產(chǎn)生的熱量跟的關(guān)系,一段時(shí)間后電阻絲產(chǎn)生的熱量(選填“左瓶”“右瓶”或“兩瓶

3、一樣”)多。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,解析:(1)如圖的裝置中,右邊兩個(gè)5 的電阻并聯(lián)后與左邊5 的電阻再串聯(lián); 根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,右邊兩個(gè)電阻的總電流和左邊電阻的電流相等,即I右=I左,兩個(gè)5 的電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知I右=I內(nèi)+I外,比較可知I左I內(nèi);兩瓶中電阻相等(均為5 ),通電時(shí)間相等,電流不同,故探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系;通電一段時(shí)間后,由于電阻相同、通電時(shí)間相同、I左I內(nèi),所以左瓶內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,(2)讓實(shí)驗(yàn)裝置冷卻到初始狀態(tài),把右瓶并聯(lián)的兩根電阻絲都放入瓶內(nèi),右瓶中兩根電阻絲對瓶內(nèi)空氣進(jìn)行加熱;

4、根據(jù)并聯(lián)電路總電阻的計(jì)算公式可得,右瓶中兩根5 電阻絲的總電阻為2.5 ,小于5 ,即R左R右;兩瓶內(nèi)電阻絲的總電阻不相等,通電時(shí)間相等,電流相等,故探究的是電流產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系;通電一段時(shí)間后, 由于電流相同(即I右=I左)、通電時(shí)間相同、R左R右,左瓶內(nèi)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。 答案:(1)電流左瓶(2)電阻左瓶,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,知識(shí)點(diǎn)二焦耳定律 1.內(nèi)容:電流流過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量,跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時(shí)間成正比。 2.公式:Q=I2Rt 3.符號意義和單位:I電流安(A);R電阻歐();t通電時(shí)間秒(s);Q熱量焦(J)。 拓展歸納電能與

5、電熱的關(guān)系: 1.當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí),如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,那么電流所產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W,即Q=W=UIt= 。如電暖器、電飯鍋、電爐子等。 2.當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí),消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電動(dòng)機(jī)的機(jī)械能。電能=內(nèi)能+機(jī)械能,則WQ。,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,例2(2016山東青島中考)通過一根電阻絲的電流為2 A,通電1 min產(chǎn)生了2.64104 J的熱量,它的電阻是() A.66 B.6 600 C.110 D.220 ,解析:由Q=I2Rt可得,電阻絲的阻值,故選C。 答案:C,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,知識(shí)點(diǎn)三,知識(shí)點(diǎn)三電熱的利用和防止

6、 1.電熱的利用:生活中和許多產(chǎn)業(yè)都要用到電熱。例如:電熱水器、電飯鍋、電熨斗、養(yǎng)雞場的電孵化器等。 2.電熱的防止:電熱既有有利的一面,也有有害的一面,很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高,這時(shí)我們希望電流產(chǎn)生的熱量及時(shí)散失,防止產(chǎn)生安全隱患。例如:電視機(jī)后蓋有很多小孔、電腦安裝有微型散熱風(fēng)扇等。,知識(shí)點(diǎn)一,知識(shí)點(diǎn)二,,知識(shí)點(diǎn)三,例3下列情況中不屬于防止電熱危害的是 () A.電視機(jī)的后蓋有許多孔 B.電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇 C.電動(dòng)機(jī)外殼有許多散熱片 D.家電長時(shí)間停用,隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次 解析:電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔是為把各電器元件產(chǎn)生的熱量及時(shí)散失掉,A項(xiàng)不符合題意。過多的熱量會(huì)影響

7、計(jì)算機(jī)的正常工作,機(jī)箱內(nèi)有風(fēng)扇,這都是為了散失熱量,B項(xiàng)不符合題意。電流通過電機(jī)產(chǎn)生的熱量是有害的,有許多散熱片可以用來散熱,C項(xiàng)不符合題意。家電長時(shí)間停用,隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次,防止家電受潮,再次使用時(shí)被損壞,D項(xiàng)符合題意。 答案:D,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)三,考點(diǎn)一探究電流產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān) 例1(2015湖南衡陽中考)為了探究電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān),王軍設(shè)計(jì)了如下圖所示的甲、乙兩種裝置,他將兩根阻值不同的電阻絲(R1

8、絲產(chǎn)生的熱量的多少。 (2)甲裝置可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。 (3)在裝置甲、乙的兩次實(shí)驗(yàn)中,通過比較相同時(shí)間里氣球B與D的變化情況,可探究電流產(chǎn)生的熱量與的關(guān)系。 (4)甲、乙兩裝置同時(shí)實(shí)驗(yàn),在相同的通電時(shí)間里,與(填氣球字母標(biāo)號)氣球相通的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多。,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)三,解析:(1)當(dāng)電阻絲通電后,電流產(chǎn)生熱量使瓶內(nèi)溫度升高,從而使氣球膨脹,根據(jù)氣球膨脹的程度大小可知電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量的多少,這種方法叫轉(zhuǎn)換法;(2)甲中阻值不相等的兩電阻串聯(lián),故兩電阻中的電流相等,通電時(shí)間也相等,所以可探究電流產(chǎn)生熱量與電阻大小的關(guān)系;(3)乙圖中兩電阻并聯(lián),由串并聯(lián)電路電壓的

9、特點(diǎn)可知,D瓶內(nèi)電阻兩端電壓高,而B瓶與D瓶電阻相等,電壓不相等,則可知兩瓶中的電流不同,可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系;(4)甲圖中兩電阻串聯(lián),則通過兩電阻的電流相等,由焦耳定律可得,電阻大的電阻絲發(fā)熱較多,即B中的電阻絲發(fā)熱量要多;乙圖中兩電阻,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,,考點(diǎn)三,答案:(1)氣球膨脹的程度大小(2)電阻 (3)電流(4)C,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,,考點(diǎn)二焦耳定律的應(yīng)用 例2(2016四川南充中考)已知一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為6 V,通過電動(dòng)機(jī)的電流為2 A,線圈的電阻為0.5 。則在1 min內(nèi)電動(dòng)機(jī)消耗的電能及產(chǎn)生的熱量分別為() A.720 J,120 JB.720 J,

10、720 J C.720 J,600 JD.600 J,120 J 解析:1 min=60 s 電動(dòng)機(jī)消耗的電能W=UIt=6 V2 A60 s=720 J; 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(2 A)20.5 60 s=120 J。 答案:A,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,,考點(diǎn)三電熱的利用和防止 例3(2015山東德州平原中考)下面不是利用電熱的實(shí)例是() A.用電飯鍋煮飯 B.用電熨斗熨衣服 C.電視機(jī)外殼有許多小孔 D.用電熱壺?zé)?解析:電熱既有有利的一面,也有有害的一面,利用電熱的例子:A.電飯鍋煮飯,B.用電熨斗熨衣服,D.用電熱壺?zé)?防止電熱的例子:C.電視機(jī)上的散熱孔;故選C。 答案:C,考點(diǎn)一,考點(diǎn)二,考點(diǎn)三,,P102動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理 1.Q=I2Rt=(2 A)22 60 s=480 J。 2.Q=W=Pt=450 W60 s=27 000 J。,5.(1)除了教材中所舉的例子外,電暖氣、電烙鐵、電熱毯等在工作時(shí)都利用了電流的熱效應(yīng)。 (2)防止電熱的方法多種多樣。例如電動(dòng)機(jī)利用翼狀散熱片增大散熱面積,電冰箱在放置時(shí)后背要與墻壁保持一定距離使熱量通過空氣散失,或者像計(jì)算機(jī)內(nèi)的小風(fēng)扇那樣主動(dòng)把熱空氣驅(qū)走。,6.導(dǎo)線相互連接的位置接觸電阻比較大,因而電能轉(zhuǎn)化為熱的功率也較大,造成此處比別處更容易發(fā)熱,加速老化甚至引起火災(zāi)。,