九年级物理全册15.4探究焦耳定律.pptx

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,15.4 焦耳定律,1/27,检测预习一,1.,知道用电器产热与电阻、电流关系。,2,、能够设计试验对电阻产热与电流、电压、电阻三者关系进行验证，并会分析试验数据得出结论。,2/27,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,3/27,电流经过导体时电能转化成内能，这个现象叫做,电流热效应,。,一、电流,热效应,4/27,电炉丝和导线经过电流相同，为何电炉丝热得发红，而导线却几乎不发烧,?,电流经过导体时产生热多少跟什么原因相关,?,想想议议,5/27,电流经过导体时产生热多少与什么原因相关,?,演示试验,试验装置,6/27,R,1,=5,R,2,=10,A,在电流相同、通电时间相同情况下，电阻越大，这个电阻产生热量越多。,试验,1,：研究电热与电阻关系,7/27,I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,=5,R,=5,I,1,在电阻相同、通电时间相同情况下，经过一个电阻电流越大，这个电阻产生热量越多。,试验,2,：研究电热与电流关系,8/27,观察试验,9/27,焦耳（,James Prescott Joule,，,1818,1889,），英国物理学家。用近,40,年时间做了,400,屡次试验，研究热和功关系。经过大量实验，于,1840,年最先准确地确定了电流产生热量与电流、电阻和通电时间关系。,焦 耳,焦耳介绍,10/27,1,内容：,电流经过导体产生,热量,跟,电流二次方,成正比，跟,导体电阻,成正比，跟,通电时间,成正比。,2,公式：,Q,=,I,2,Rt,3,单位：,焦耳（,J,）,二、焦耳定,律,11/27,1,在纯电阻电路中（,如：电暖器，电饭锅，电炉子等,）,，,当电流经过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其它形式能量，这么电流产生热量,Q,就等于消耗电能,W,，即,Q,=,W,=,UIt,=,I,2,Rt=Pt=,2,在非纯电阻电路中,，如,当风扇工作时，消耗电能主要转化为电机机械能：,W,Q,热,电能 内能,+,机械能,此时，只能用,Q=,I,2,Rt,（焦耳定律）,来计算电热,三、电能和电热关系,12/27,Q,=,I,2,Rt,=(0.6 A),2,60,W,300 s,=6 480 J,一根,60,电阻丝接在,36 V,电源两端，在,5 min,内共产生多少热量,?,答,:,在,5 min,内共产生,6 480 J,热量。,解,:,I,=,=,=,0.6 A,U,R,36 V,60,例题一,13/27,有一电动机，它正常工作时电阻为,5,，电流为,5A,，正常工作电压为,220V,，通电,10min,，电动机消耗电能为多少？产生热量为多少？有多少电能转化为机械能？,解：消耗电能：,W=,UIt,=220V5A600s=6.610,5,J,电热,Q,=,I,2,Rt,=(5A),2,5600s=7.510,4,J,转化为机械能：,E,机,=W,Q=,6.610,5,J,7.510,4,J,=5.85,10,5,J,例题二,答：电动机消耗电能为,6.6105,焦,产生热量为,7.5104,焦，有,5.85105,焦电电能转化为机械能,14/27,额定电压相同灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事,?,想想议议,答：前者说电阻越小，,正常工作时,单位时间内产生热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生热量越多，前提条件是电流相同，二者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该尤其注意条件。,15/27,检测预习二,知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道各种用电器散热方式。,16/27,1.,电热利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,电热器优点,:,清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还能够方便地控制和调整温度。,四、电热利用和预防,17/27,1.,原理：利用,电流热效应,来工作。,2.,关键部分：,发烧体，,它是有,电阻率大，熔点高,材料制成,3.,电热器电热和电功关系,因为电热器中消耗电能只用来发烧，所以,电热,Q=,电功,W,1,、,电热器,18/27,很多情况下我们并不希望用电器温度过高。如：电视机后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2,、,电热危害,19/27,电流热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要降低电流造成发烧，或者尽快把发出热散发掉。,(1),列举两个生活或者生产中利用电流热效应实例,电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等,(2),列举两个生活和生产中为预防电流热效应产生危害而采取办法,电脑主机有风扇散热,;,电视机上散热窗、电动机外壳有许多散热片,随堂练习,20/27,课堂小结,焦耳定律试验和内容,电热利用和危害,21/27,1.,某导体电阻是,2,经过,2A,电流时，,1min,产生多少焦耳热量？,解：,Q=I,2,Rt=(2A),2,260s=480J,若电流变为原来,2,倍，其它条件不变，则电热是原来,_,倍,4,关于焦耳定律（电热）计算练习题,随堂练习,22/27,2.,一只额定功率是,450w,电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？,解：电饭锅是纯电阻电路,所以，,Q=W=Pt=450W60s=27000J,23/27,3.,一只电烙铁额定电压是,220V,，在额定电压下工作时电阻是,1210,，它额定功率有多大？在额定电压下通电,10min,产生多少热量？,解：,因为电烙铁消耗电能全部用来发烧，所以,Q=W=Pt=40W1060s=24000J,24/27,4.,某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱电阻丝经过,5A,电流时，每分钟可产生,6.610,4,J,热量。求这台电烘箱电功率和电阻丝工作时电阻。,解：,P=I,2,R,25/27,6.,在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更轻易发烧，加速老化，甚至引发火灾。这是为何？,依据公式,P=I,2,R,可知，在电流相等时，电阻越大，电功率越大。导线相互连接位置接触电阻比较大，因而电能转化为热功率也较大，造成此处比别处更轻易发烧，加速老化甚至引发火灾,答：,26/27,学习目标,：,1,、知道用电器产热与电阻、电流关系。,2,、能够设计试验对电阻产热与电流、电压、电阻三者关系进行验证，并会分析试验数据得出结论。,3,、能够依据,P=UI,进行公式变形并应用。,4,、知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道各种用电器散热方式。,27/27,