九年級物理上冊 15.4探究焦耳定律課件 （新版）粵教滬版.ppt

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15.4探究焦耳定律,（1）燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡有什么感覺？為什么？,（2）電風扇使用一段時間后，用手觸摸電動機部分有什么感覺？為什么？,答案:發(fā)燙。是電流的熱效應。,問題,,燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實際上燈泡熱得發(fā)燙，電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么？,燙手,不燙手,為什么？,著火了！,為什么？,家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災，這又是為什么？,燙手,不燙手,家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災。,燈泡接入電路中時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺察不出來。,要解釋上述兩個現(xiàn)象，我們必須研究。電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關。,一、正比還是反比,實驗電流熱效應跟電阻的關系,實驗器材,實驗目的,研究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關,實驗原理,當電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹，瓶塞上面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高。我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。,電源、開關、燒瓶、電流表、滑動變阻器、導管、適量煤油和足夠導線,兩個相同的燒瓶中裝滿煤油分別放入電阻不同的電阻絲通電后導管中的煤油上升。,在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,在電壓和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越少。,1,2,實驗分析,即：電流相等時，在一定時間內，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比。,即：電壓相等時，在一定時間內，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比。,1.P=IU,U=IR,P=IU=IIR=I2R,在電流相同的情況下，電能轉化成熱能時的功率跟導體的電阻成正比。,即：在電流相同時，電阻較大的導體在一定時間內產(chǎn)生的熱較多。,結論：,,2.P＝UII＝結論：在電壓相同的情況下，電能轉化成熱能時的功率跟導體的電阻成反比。即：在電壓相同時，電阻較大的導體在一定時間內產(chǎn)生的熱量較少。,,P=,1.內容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。,2.公式：Q=I2Rt,3.單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。,注意：熱量跟電流的平方成正比，若通過一個用電器的電流增加到3倍時，它產(chǎn)生的熱量增大到倍。,9,英國物理學家焦耳做了大量的實驗,于1840年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系，即焦耳定律。,焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹斯特，他的父親是一個釀酒廠主。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)的教育。青年時期，在別人的介紹下，焦耳認識了著名的化學家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導。焦耳向他虛心的學習了數(shù)學、哲學和化學，這些知識為焦耳后來的研究奠定了理論基礎。1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內，測量不同電流和電阻時的水溫。通過這一實驗，他發(fā)現(xiàn)：導體在一定時間內放出的熱量與導體的電阻及電流的平方之積成正比。四年之后，俄國物理學家楞次公布了他的大量實驗結果，從而進一步驗證了焦耳關于電流熱效應之結論的正確性。因此，該定律稱為焦耳—楞次定律。焦耳活到了七十一歲。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。后人為了紀念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。,根據(jù)電功公式和歐姆定律推導焦耳定律。,非純電阻電路：W總＞Q(W總＝UIt=W外＋Q),Q=W=UIt=I2Rt,根據(jù)歐姆定律U=IR,又W=UIt,若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W,注意：,焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算，對只存在電流熱效應的電路也可用Q=W=UIt=Pt=t來計算熱量。,純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=t=I2Rt,二、電流熱效應的應用與控制,根據(jù)焦耳定律可知，生活中用電器在工作時，會產(chǎn)生電熱，怎樣合理地應用電熱和防止電熱造成的危害呢？,你知道嗎？,電熱的利用和防止,1.電熱器：利用電流來加熱的設備。主要部件：發(fā)熱體（電阻率大、熔點高）應用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器、電烙鐵等等。,2.電熱的防止：電視機后蓋的散熱窗、電腦主機里面的小電風扇等等。,1.焦耳定律是反映電流的效應的規(guī)律，即_____轉化為的規(guī)律。,2.電流通過電風扇做功時,能轉化為___能和_____________能，如果電流做功3.6106J,電風扇獲得的機械能一定______3.6106J。,牛刀小試,熱,電能,熱能,電,熱,機械,小于,3.下列用電器正常工作時，要防止電流熱效應的是()A．電燈B．電視機C．電飯鍋D．電熨斗4.下列家用電器中，利用電流熱效應工作的是()A．電風扇B．電飯鍋C．電冰箱D．電視機,B,B,課時練習,1.電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟__________成正比，跟導體的____成正比，跟__________成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律，數(shù)字表達式是_______.2.電熱器是利用電流的__效應制成的，它的主要部件是______.電流流過電熱器所做的功全部用來產(chǎn)生____.3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5Ω和15Ω，將它們串聯(lián)后接在一個電源兩端，它們的電壓之比為_____，在相同的時間內產(chǎn)生的熱量之比為______；如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間，通過它們的電流之比為____，在相等的時間內產(chǎn)生的熱量之比為____.,電流的平方,電阻,通電的時間,Q=I2Rt,熱,發(fā)熱體,熱量,1∶3,1∶3,3∶1,3∶1,課堂小結,1.電熱與電阻的關系（1）電流相等時，在一定時間內，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比。（2）電壓相等時，在一定時間內，導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比。2.電熱的應用和控制（1）焦耳定律（2）電熱的應用和控制,Q=I2Rt,