人教版九年级物理焦耳定律课件.ppt

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,*,焦耳定律,1,学习目标：,1,、,能通过生活实例，认识电流的热效应。,2,、能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。,3,、通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。,2,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请同学们举例说明。,3,它们的共同特征是什么？,电能转化为内能,4,电流通过导体时,电能,转化成,内能,，,这个现象叫做,电流的,热效应,。,电流还有,化学效应,和,磁效应,等,。,上面这些生活中常用的电器有什么共同的,特性,？,1,、电流的热效应,5,电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热,?,提出问题,：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关,?,问题思考？,6,猜想四,:,.,现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。,猜想二：电阻丝产生的热量与,通电时间,有关。,猜想三：导体通电时产生的热量多少与,导,体的电阻大小,有关。,现象二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。,事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材,料是铜。,猜想一：电阻丝产生的热量与,电流,有关,控制变量法,猜想和假设,7,目标：,在电流相同、电阻不同时，产生电热的效果如何呢？,思考：,实验设计中，怎样保证电流等大？,用什么仪器反映产生热量的多少？,【,演示实验,1】想一想 议一议,8,电阻串联时电流相同。,U,型管连接的容器加热后，温度升高，气体膨胀，压力变大，液面升高。,R,1,=5,R,2,=10,A,9,请回答：,看到了什么现象？,得出了什么结论？,现象,：,I,相同时，,R,大的一边液面升的高，即升温快。,结论,1,：,在电流和时间相同时，电阻越大产生的热量越多,。,10,思考：,此时，哪个电流小？为什么？,并联分流的电阻为什么要放在盒子外面,?,让相同的电阻，流过不同的电流，看效果会如何呢？,【,演示实验,2】,11,右边的发热器电流小，因为并联的电阻分去一半的电流。,不让它产生的热量影响盒内的温度。,I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,5,R,=5,I,1,12,看到了什么现象？说明了什么结论？,电流,I,大的液面升高快，即产生的热量,Q,多。,结论：,在电阻相同和时间相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。,【,跟踪思考,】,13,通过以上实验你能总结出什么规律？,电阻上产生的电热与电阻大小和流过的电流都有关，电阻越大，电流越大，产生的热量越多。,14,焦耳（,James Prescott Joule,，,18181889,），英国物理学家。用近,40,年的时间做了,400,多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于,1840,年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。,焦 耳,15,Q =I R t,热量,电流,电阻,时间,J =A,S,2,，公式：,意义：,单位：,二，焦耳定律,：,1,，内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二,次方成正比，跟导体的电阻成正比，,跟通电时间成正比。,(,普遍适用,),16,为什么用导线连接的电磁炉通电后，电炉很快发红发热，而导线却不热？,因导线电阻很小（,0.010.001,），而电炉电阻很大（几十、几百欧姆），串联时导线生热很微小，故感觉不热。,【,问题思考,】,17,“,试一试”：实例分析,实例,1,：,电褥子长时间通电容易起火，你能,解释么？,实例,2,：,电路短路会起火，你能解释么？,实例,3,：,拨打手机时间长了，手上有什么感,觉？怎么办？实例,4,：,两个灯泡，亮度大的产生的热量一,定更多么？,18,1,在,纯电阻电路,中（如：电暖器，电饭锅，电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量,Q,就等于消耗的电能,W,，即,Q,=,W,=,UIt,=,Pt=,=I,2,Rt,2,在,非纯电阻电路,中，如当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,W,电,Q,热,三、电能和电热关系,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,19,1,在,纯电阻电路,中（如：电暖器，电饭锅，电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量,Q,就等于消耗的电能,W,，即,Q,=,W,=,UIt,=,Pt=,=I,2,Rt,2,在,非纯电阻电路,中，如当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,W,电,Q,热,三、电能和电热关系,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,只能用,W,=,UIt,=,Pt,计算,求电能，不能混用。,20,Q,=,I,2,Rt,=(0.6 A),2,60,W,300 s,=6 480 J,一根,60,的电阻丝接在,36 V,的电源两端，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,:,例题解析,I,=,=,=,0.6 A,U,R,36 V,60,21,牛刀小试,（1）某导体的电阻是,2,欧，当,1,安的电流通过时，,1,分钟产生的热量是多少焦？,解：,Q=I,2,Rt,=(1,A,),2,2,60,S,=120,J,答：,1,分钟产生的热量是,120,焦。,22,2,、,一台电动机正常工作时线圈两端的电压为,380,伏，线圈的电阻为,2,欧,线圈中的电流为,10,安,若这台电动机正常工作,1,秒钟，,求：,1,）消耗的电能,W,。,2,）产生的热量,Q,。,解：,1,）消耗的电能为,:,W,UIt,380V10A1S,3800J,2,）产生的热量为：,Q,I,2,Rt,(10 A),2,2 1S,200J,答：消耗的电能是,3800,焦；产生的热量是,200,焦。,23,额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？,【,想想议议,】,24,前者说电阻越小，,正常工作时,单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同，,电压相同时，适用 ，,R,越小，,Q,越大。,而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，,电流相同时，适用,Q=I R t,，,R,越大,Q,越大。,两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。,【,想想议议,】,25,1,电热的利用-电热器,电热器的优点,:,清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。,四、电热的利用和防止,定义：利用电流的热效应而制成的发热设备,。,原理：焦耳定律,组成：电热器的主要组成部分是,发热体,，,发热体,是,由电阻率大、熔点高的合金制成,。,26,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等,。,2,电热的危害,27,电动机的外壳,电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温。,28,烧坏电器,导线绝缘皮,老化引起火灾,29,1,.,电流的热效应,定义：,实质：,2.,焦耳定律的探究实验,3.,焦耳定律,内容：,公式：,4.,电热的利用和防止,【,小结,】,30,