九年级物理全册 18.4焦耳定律课件 （新版）新人教版.ppt

焦耳定律 第十八章第 节 上周六 我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业 不要看电视 爸爸回来时看到他在认真写作业 电视机也没打开 很高兴 可是爸爸后就发现 刘炜琨刚看过电视 生活中的物理 用手一摸电视机后盖 谁知道他爸是根据什么道理判定的吗 生活中 许多用电器接通电源后 都伴有热现象产生 生活中 许多用电器通电后 都伴有热现象产生 请举例说明 电热器 水用管状电热器 热水器 饮水机 电熨斗 电烤箱 1 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 一 电流的热效应 2 电热器 利用电流做功将电能转换为内能的装置 饮水机 电暖气 电热油汀 电炉 生活中常见的电热器 电热器一般主要由电阻构成 电热毯 电烙铁 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 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关 想想议议 电阻丝 结论 在电流 通电时间相同时 阻值大的电阻产生的热量多 探究一 产热多少与电阻大小的关系 实验验证 电阻丝 结论 在电流 电阻相同时 通电时间长的产生的热量多 探究二 产热多少与通电时间的关系 实验验证 电阻丝 探究三 产热多少与电流大小的关系 实验验证 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 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 二 焦耳定律 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 三 电能和电热关系 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 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 想想议议 答 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 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 两者并不矛盾 所以我们在应用公式时应该特别注意条件 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 我们知道p i2r 你能用它解释下面的问题吗 电炉丝接入电路中时 电炉丝热得发红 而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热 这是为什么 问题1 因为电炉丝与导线是串联 根据p i2r可知 通过电炉丝和导线的电流相等 电炉丝比导线电阻大 所以电炉丝产生的热量多 因此电炉丝热得发红 而导线不热 为什么接在家庭电路中的灯泡 100w的要比15w的亮得多 问题2 在上节课 我们知道 你能用它解释下面的问题吗 因为两灯泡是并联 根据可知 灯泡两端的电压相等 100w的灯泡比15w的灯泡电阻小 所以100w的灯泡产生的热量多 因此100w比15w灯泡更亮 电动机 1 能量转化 电能 机械能 内能 2 总功 电能 w总 uit 3 有用功 机械能 w有 gh 4 额外功 内能 热量 1 有一台直流电动机在220v的电压下工作时 电流为35a 用它匀速提升质量为1400kg的货物 在2s内提升了1m 设电动机输出的能量全部用来提升货物 问 1 2s内电动机对货物做了多少功 2 这期间电动机的效率是多少 3 电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能量 典型例题 2 在学了电学知识后 小明与同学合作组装了一个如图所示的实验装置 他想通过该实验测算小电动机提升重物的效率 当他闭合开关后 通过调整实验装置 使钩码在10s内匀速上升了0 6m 并观察到电压表和电流表的示数分别为3v和0 2 已知钩码的质量为50g 求 电动机在钩码匀速上升的10s内消耗的电能 在钩码匀速上升的过程中 电动机提升钩码的效率为多少 典型例题 3 如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械 从能量转化的角度看 它主要是把电能转化为机械能 还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉 现有一台电动机 当电动机两端加220v电压时 通过电动机线圈的电流为50a 问 1 每分钟该电动机消耗的电能是多少 2 已知电流通过导体时产生的热量q