2019年九年級物理上冊 15.4 探究焦耳定律教學(xué)課件（新版）粵教滬版.ppt

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電飯鍋,電烙鐵,熱得快,電熱毯,電爐子,電熨斗,電流通過導(dǎo)體時能使導(dǎo)體的溫度升高，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這就是電流的熱效應(yīng)。,15.4探究焦耳定律,通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān),【設(shè)計實驗】,討論1：當大家猜想電熱與多個因素有關(guān)，實驗研究時應(yīng)用什么方法去研究？,控制變量法,討論2：觀察實驗裝置（1）用什么方法去觀察不可見的物理量（電熱）？,,通過空氣受熱膨脹程度，觀察產(chǎn)生熱量的多少。,像這種利用物理量產(chǎn)生的效應(yīng)來觀察不可見的物理量的方法叫轉(zhuǎn)換法。,實驗中，通過觀察兩個U形管中染色水柱液面高度的變化來判斷產(chǎn)生熱量的多少。,實驗裝置,（2）如何比較電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少？,甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。,當通電時間、電流相同時，電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。,電流大，液柱的液面高。電流小，液柱的液面低。,電阻和通電時間相同時，電流越大產(chǎn)生，的熱量越多。,電阻和通電電流相同時，通電時間越長產(chǎn)生的熱量越多。,通電時間長液柱的液面升的高；通電時間短液柱的液面升的低。,我們用歐姆定律，能不能推導(dǎo)出電流的熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系呢？,P=IU,U=IR,,,P=IU=IIR=IR,在電流相同的情況下，電能轉(zhuǎn)化成熱時的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。即：在電流相同時，電阻較大的導(dǎo)體在一定時間內(nèi)產(chǎn)生的熱較多。,結(jié)論：,分析論證：,1.內(nèi)容：電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。,2.公式：Q=I2Rt,3.單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。,英國物理學(xué)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(guān)系，即焦耳定律。,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(yīng)的電路也可用以下公式來計算熱量。,純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=t=I2Rt,【例1】用電爐燒水時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導(dǎo)線卻不怎么熱，這是為什么?,電爐的電阻絲和銅導(dǎo)線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過的電流是相同的，時間也是相同的，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，當兩導(dǎo)體中電流和通電時間均相同時，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻成正比.由于電爐的電阻絲的電阻比銅導(dǎo)線的電阻大得多，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線要大得多.,【例2】一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，通過線圈的電流為10A.這臺電動機正常工作時，一秒鐘消耗的電能為J，產(chǎn)生的熱量為J.,3800,200,典例精析,【例3】一根60?的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？,已知：R=60ΩU=36Vt=5min,求：Q,解：通過電阻絲的電流為：,,產(chǎn)生的熱量為：,,Q=I2Rt=(0.6A)260Ω560s=6480J,答：5min內(nèi)共產(chǎn)生的熱量是6480J。,電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制,1．電熱的應(yīng)用,利用電熱孵化器孵小雞,用來加熱,電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。,很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。,2．電熱的危害,1.電流通過導(dǎo)體時能使導(dǎo)體的溫度升高，電能變成內(nèi)能，這就是電流的熱效應(yīng)。,2.電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。公式：Q=I2Rt,3.電流的熱效應(yīng)有時候要利用有時候要控制。,