九年级物理全册 第十八章 电功率 第4节 焦耳定律课件 （新版）新人教版(1).ppt

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 jamesprescottjoule 1818 1889 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 i2rt3 单位 焦耳 j 安培 a 欧姆 秒 s q i2rt 0 6a 2 60w 300s 6480j 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 答 在5min内共产生6480j热量 解 例题 反馈练习 1 某导体的阻值为4 通过0 5a的电流时 则1min产生多少热量 解 q i2rt 0 5a 2 4w 60s 60j 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 i rt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 w q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