九年级物理全册 18.4 焦耳定律教学课件（自学检测+合作探究+精讲点波+即时练习）（新版）新人教版.ppt

18 4焦耳定律 学习内容一 电流的热效应 自学检测 1 电流通过导体 电能转化为内能 这个现象叫做电流的 2 在生活中 下列哪些用电器是利用电流的热效应工作的 a电水壶b电视机c电脑d电风扇3 同一个电阻丝 接入电路 通电的时候越 产生的热量越 热效应 a 长 多 合作探究 1 观察右图 说一说这些器件工作时热量是从哪里来的 2 举例 在生活中还有哪些器件是利用电流的热效应工作的 3 观察图片 电炉工作时电炉丝与导线有什么不同 你看到什么现象 想一想这是为什么 消耗电能转换而来的 电热水壶 电炉 电暖水袋 电饭锅等 电炉丝热得发红但导线没有 精讲点拨 1 在这两次实验中 电流产生的热量我们无法用仪器直接测量 但由于液体具有热胀冷缩的性质 所以我们可以通过观察u型管中液面上升的高度来间接知道电流产生的热量的多少 这种探究方法叫转换法 除了这种探究方法 本实验中还应用了控制变量法 2 本实验中管内空气柱的作用是什么 为什么不全部注满液体 因为在受热一样的情况下 气体热胀冷缩的效果更加明显 便于利用观察和比较 即时练习 1 电熨斗通电后很烫 而连接电熨斗的导线却并不怎么热 这是因为 a 导线有绝缘保护层 能隔热b 导线散热快 所以温度低c 通过导线的电流小于通过电熨斗的电流d 导线电阻小 产生的热量少 d 学习内容二 焦耳定律 自学检测 1 电流通过导体产生的热量跟成正比 跟导体的成正比 跟成正比 这个规律叫焦耳定律 2 热量用表示 电流用表示 电阻用表示 时间用表示 则焦耳定律为 电流的二次方 电阻 通电时间 q i r t q i2rt 合作探究 1 以小组为单位 根据下列已学过的电学公式 推导出电热新的计算公式 i u r p ui w pt q uit 常用推导式 q i2rt q u2t r q pt 2 消耗的电能与产生的热量有什么关系 电流通过导体 如果电能全部转化为热量 而没有转化其他形式的能量 那么电流产生的热量q就等于消耗的电能w 即q w uit pt 3 解释 为什么电炉丝热得发红 而与电热丝相连的导线几乎不发热 电炉丝与导线流过的电流相同 通电时间相同 但电炉丝的阻值远大于导线 根据q i2rt可知 在i和r一定时 q与t成正比 所以电流流过电炉丝产生的热量要远远大于在导线中产生的 因此电炉丝发红而导线几乎不发热 4 例题 一根60 的电阻丝接在36v的电源两端 在5min内共产生多少热量 5 讨论 想想议议 额定电压相同的灯泡 额定功率越大 电阻越小 正常工作时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 解 通过电阻丝的电流 i u r 36v 60 0 6a电流产生的热量 q i2rt 0 6a 2 60 5 60s 6480j 精讲点拨 1 想想议议 中的问题并不矛盾 由r u2 p可知 额定电压相同的灯泡 额定功率越大 电阻越小 额定功率越小 电阻越大 在并联电路中 由q u2t r可知 在通电时间相同时 电阻越小 产生的热量越多 在串联电路中 由q i2rt可知 在通电时间相同时 电阻越大 产生的热量越多 2 注意 只有在纯电阻电路中 所有的电能转化为热量时 w与q才相等 所有利用w与q相等的关系推导出来的公式才适用 即时练习 1 某导体的电阻是2 通过2a的电流时 1min产生多少焦耳的热量 2 一只额定功率是450w的电饭锅 在额定电压下使用 每分钟产生多少热量 解 电流产生的热量q i2rt 2a 2 2 60s 480j 解 产生的热量q w pt 450w 60s 27000j 3 一只电烙铁的额定电压是220v 在额定电压下工作时的电阻是1210 它的额定功率有多大 在额定电压下通电10min产生多少热量 4 某校师生自制了一台电烘箱 电烘箱的电阻丝通过5a的电流时 每分钟可产生6 6 104j的热量 求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻 解 额定功率p u2 r 220v 2 1210 40w产生的热量q w pt 40w 600s 24000j 解 电阻丝工作时的电阻r q i2t 6 6 104j 5a 2 60s 44 电阻丝的电功率p w t q t 6 6 104j 60s 1100w 5 如下图电风扇的铭牌 想一想 对于这个用电器 它工作一段时间产生的热量能否用公式q w pt来计算 为什么 不能 因为它不是一个电热器 在工作中 不是所有的电能都转化为热量 q w pt这个公式不适用 学习内容三 电热的利用和防止 自学检测 1 请分别列举几个生活中利用电热和因为电热产生危害的例子 电热危害 电路短路起火发生火灾 运输电能时导线发热损失大量电能等 利用电热 电热水壶 电饭煲 电热毯 电熨斗等 电热危害 电路短路起火发生火灾 运输电能时导线发热损失大量电能等 合作探究 一 观察右图 说一说 计算机是怎么散热的 二 以小组为单位再列举一些家用电器散热的例子 机箱内有风扇 机箱和有很多散热孔 显卡上有散热片等 大部分家用电器的后盖上有孔洞等 精讲点拨 家用电器在工作时都会产生热量 所以我们在使用的过程中要注意给它们散热 即时练习 5 电流的热效应有时对我们有益 我们利用它 有时对我们有害 需要减少电流导致的发热 或者尽快把发出的热散发掉 1 列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例 2 列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施 利用电流热效应 电热水器烧水 电饭煲煮饭 防止电流热效应产生危害采取的措施 大部分家用电器后盖都有散热孔 部分家用电器内还加装散热风扇 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容易发