九年级物理全册第18章第四节焦耳定律课件（新版）新人教版.pptx

,4 焦耳定律,导入新课,我们看到取暖器电阻丝逐渐发红变亮，产生热量而导线却不怎么热！为什么呢？,（一）实验准备,像电暖气等生活中很多用电器，通电以后会产生热量。这是电流的那种效应？,电流通过导体时，导体要发热，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。,电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？请同学们作出合理猜想。,电流的大小；电阻的大小；通电时间的长短,【实验指导】： 电流产生热量有多有少，你能从提供的器材中，比较出热量的多少吗？电阻丝、密封容器（带有小孔）、U形管（装有颜色的液体）、橡胶管、烧瓶、煤油、温度计,1电阻丝加热密封容器中的空气，推动U形管中液体，形成液面差 2电阻丝加热煤油，用温度计测量煤油的温度,方案一：电阻丝加热密封容器中的空气， U形管中液面形成 ；液面差越大，产生的热量越 。 方案二：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使温度升高，用 测量温度；温度越高，产生热量的越 。,液面差,多,温度计,多,以上两种方案中，加热空气快？还是加热煤油速度快？,方案一快,（二）探究实验,实验一：探究产生热量Q与电阻R的关系,1.通过我们的猜想电流产生的热量可能与多个因素有关，应该采用什么探究方法？,控制变量法,2.当探究产生热量Q与电阻R的关系时，如何控制变量呢？一个10欧、两个5欧的电阻丝，我们怎么选？,应让电流、通电时间一样，改变电阻的大小；选一个5欧和一个10欧的电阻,3.如何才能更好地让通过两个电阻的电流、通电时间一样？,将两个电阻串联,【进行实验】,哪个电阻的液面差明显？说明了哪个电阻产生的热量多？ 可以得到什么结论？,1.10欧的液面差大 2.电阻大的产生热量多 3.当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。,【结论】,实验二：探究产生热量Q与电流I的关系,1.当探究产生热量Q与电流I的关系时，如何控制变量呢？,让电阻、通电时间一样、改变通过电流的大小,2.一个10欧、两个5欧的电阻丝，我们怎么选？,选两个5欧的电阻丝,【说明】两个容器中密封同样的电阻，在另一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中的电阻的电流就不同。,【进行实验】,1.左边液面差明显 2.电流大的产生热量多,【实验现象】,【结论】,当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。,实验三：探究产生热量Q与通电时间t的关系,哪次通电形成的液面差明显？可见产生的热量多少与通电时间有什么关系？,第二次液面差大,第一次通电5s，第二次通电10s.,结论：当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。,当电流通过导体时，电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。,【实验总结】,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,（三）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。 2公式：Q = I2Rt 3单位：焦耳（J）安培（A） 欧姆（ ） 秒（S),Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 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,【反馈练习】 1.某导体的阻值为4 ，通过0.5 A的电流时，则1 min产生多少热量？,解:,Q = I2Rt =(0.5 A)24W60 s = 60 J,2我们学习了焦耳定律，你能回答当电炉丝A和导线B通过的电流相同，为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,导线的电阻很小，而电炉丝的电阻很大，由焦耳定律Q=IRt可知，在相同时间内电流越大、热量越多，因此电炉热得发红，而导线却不热。,3你知道“直流融冰”新技术，即在输电线路中输入3000A左右的大电流，对冰熔化的物理原理吗？,当电阻、通电时间一定时，电流越大产生的热量越多,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,电能和电热关系,思考：电视机、电动机、电暖气都标有“220V，200W”，把它们并联在220V的电压下，则相同时间内产生热量Q最多是 。为什么？,由W=Pt可知，消耗的电能一样多； 电视机：W=Q+光能 电动机：W=Q+机械能 电暖气：W=Q 所以，电暖气产生的热量多,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,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,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,【课堂小结】,课堂检测,2.一根100的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是 W，通电1min时产生的热量是_J。,3.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_。Q1:Q2=_。,400,24000,2:3,2:3,1.电流的热效应是电流通过导体时_转化成_的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。,电能,热,热效应,4.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= I2Rt =(1A)2 2 60S =120J 答：1分钟产生的热量是120焦。,5.一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