九年級物理全冊 第18章 第4節(jié) 焦耳定律課件 （新版）新人教版.ppt

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第四節(jié)焦耳定律 學習目標 1 知道在電流相同的條件下 電能轉化為熱能時的功率跟導體的電阻成正比2 知道利用和防止電熱的場合和方法 周六 小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè) 不要看電視 爸爸回來時看到他在認真寫作業(yè) 電視機也沒打開 很高興 可之后就發(fā)現(xiàn) 小明剛看過電視 生活中的物理 小明爸爸是根據(jù)什么道理判定的呢 生活中 許多用電器接通電源后 都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生 電熱器 水用管狀電熱器 熱水器 飲水機 電熨斗 電烤箱 電爐 電烙鐵 點亮的燈泡過一會兒會燙手 說明什么 導線和電熨斗串聯(lián) 為什么電熨斗很熱而導線并不很熱 說明什么 一 電流的熱效應 電流通過導體時 電能要轉化為熱能 這個現(xiàn)象叫電流的熱效應 電流的熱效應與哪些因素有關 猜想 與電阻 電流 時間有關 設計實驗 電流通過導體產(chǎn)生的熱與電阻的關系 控制變量法等效替代法 在燒瓶A 中盛等量的煤油 溫度計顯示煤油的溫度 燒瓶 中是銅絲 電阻較小 燒瓶 中是鎳鉻合金絲 電阻較大 兩瓶中金屬絲串聯(lián)起來接到電源上 通電一定時間后 比較兩瓶中煤油的溫度變化 電流產(chǎn)生的熱量跟電阻 電流 時間有啥關系 條件 現(xiàn)象 結論 等量煤油 電流相同 時間相同 B瓶中溫度上升的多 電流和通電時間相同時 電阻越大 產(chǎn)生的熱量越多 探究實驗 與電阻的關系 條件 通電時間相同 電阻相同 現(xiàn)象 電流大時 溫度上升多 結論 在通電時間一定 電阻相同時 通過的電流越大 產(chǎn)生的熱量越多 與電流的關系 探究實驗 條件 通電電流相同 電阻相同 現(xiàn)象 時間長時 溫度上升多 結論 在通電電流一定 電阻相同時 通電時間越長 產(chǎn)生的熱量越多 與時間的關系 探究實驗 結論1 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 結論2 在電阻和通電時間相同的條件下 電流越大 電流產(chǎn)生的熱量越多 結論3 在通電電流和電阻相同的條件下 通電時間越長 電流產(chǎn)生的熱量越多 實驗結論 焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹斯特 青年時期 在別人的介紹下 焦耳認識了著名化學家道爾頓 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 測量不同電流強度和電阻時的水溫 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強度的平方之積成正比 后人為了紀念焦耳 把功和能的單位定為焦耳 Q I Rt 熱量電流電阻時間 JA S 公式 意義 單位 二 焦耳定律 電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比 跟導體的電阻成正比 跟通電時間成正比 焦耳定律的理論推導 電流通過導體時 如果消耗電能全部轉化為熱 而沒有同時轉化為其他形式的能量 那么 電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W Q W Pt UIt IR It I2Rt 適用于純電阻電路 考考你 電爐絲和導線通過的電流相同 為什么電爐絲熱的發(fā)紅 而導線卻幾乎不發(fā)熱 原因 導線電阻遠小于電爐絲電阻 產(chǎn)生的熱量少 一根60 的電阻絲接在36V的電源上 在5min內共產(chǎn)生多少熱量 解 通過電阻絲的電流為 電流產(chǎn)生的熱量為 Q I2Rt 0 6A 2 60 5 60s 6480J 三 電熱的利用和防止 1 電熱的利用 電熱器 利用電來加熱的設備 發(fā)熱體 電阻大 熔點高 2 防止電熱的危害 將導體燒壞 使絕緣材料老化 防止措施 設法散熱 計算機 電視機等用電器也都是考慮散熱 它們的機殼上都有散熱孔 電熱的防止 本節(jié)課學到了什么 電流熱效應與電阻大小的關系 在電流一定時 發(fā)熱功率與電阻成正比 即P R 在電壓一定時 發(fā)熱功率與電阻成反比 即P U2 R 電熱的利用和防止 什么叫電流的熱效應 電流通過導體時電能要轉化成熱 這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應 1 電流的熱效應是電流通過導體時 轉化成 的現(xiàn)象 電熱器是利用電流的 制成的加熱設備 電能 熱能 2 在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關系 的實驗中 應保持 一定 用 改變電阻絲的電流 熱效應 整合訓練 電阻 時間 滑動變阻器 3 兩個電熱器的電阻之比為4 3 通過相同的電流 在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為 若兩個電熱器的電阻相同 通過的電流強度為1 3 在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為 4 3 1 9 4 當0 2安的電流通過一金屬線時產(chǎn)生的熱量為Q1 若使通過的電流增加到0 4安時 在相同的時間內產(chǎn)生的熱量為Q2 那么Q2是Q1的 A 2倍B 4倍C 0 25倍D 0 5倍 B 5 一根100 的電阻絲通過的電流是2A 它的電功率是 W 通電1min時產(chǎn)生的熱量是 J 400 24000 6 一個電熱器 當通過它的電流是2A時 每min產(chǎn)生2 64 104J熱量 求該電熱器的電功率和它工作時的電阻值 7 一根60 的電阻絲接在36V的電源上 在5min內共產(chǎn)生多少熱量 解 通過電阻絲的電流為 電流產(chǎn)生的熱量為 Q I2Rt 0 6 2 60 5 60J 6480J 科學靠我們發(fā)現(xiàn) 探究 改進 科學永無止境 1 電流的熱效應是電流通過導體時 轉化成 的現(xiàn)象 電熱器是利用電流的 制成的加熱設備 電能 熱 2 在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關系 的實驗中 應保持 一定 用 改變電阻絲的電流 3 一根100 的電阻絲通過的電流是2A 它的電功率是 W通電1min時產(chǎn)生的熱量是 J 4 電阻R1 R2串聯(lián)在電路中 R1 4 R2 6 則P1 P2 Q1 Q2 熱效應 電阻 時間 滑動變阻器 400 24000 2 3 2 3 整合訓練 再見