新人教版九年级物理18.4焦耳定律ppt课件

18 4焦耳定律 引入 聪明的爸爸 小明趁爸爸不在家的时候 偷偷的打开电脑玩游戏 想着只要爸爸回来的时候赶紧关了就可以了 小明确实是这么做的 但是爸爸咋就这么聪明呢 一回家就知道了 爸爸是怎么发现的 生活中 许多用电器通电后 都伴有热现象产生 请举例说明 一 电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能 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 猜想与假设 二 探究 电流的热效应与什么因素有关 1 可能与电阻有关 2 可能与电流有关 3 可能与通电时间有关 电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关 演示实验 实验装置 设计实验 讨论1 当一个物理量被猜测与多个因素有关 应用什么方法去研究 控制变量法 讨论2 通过观察什么现象反映电阻通电后产生的热量的多少 U形管中液面高度的变化 转换法 实验1 研究电热与电阻关系 在电流相同 通电时间相同的情况下 电阻越大 这个电阻产生的热量越多 实验2 研究电热与电流关系 在电阻相同 通电时间相同的情况下 通过一个电阻的电流越大 这个电阻产生的热量越多 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 焦耳定律 Q I Rt 热量 J 公式 物理量 单位 电流 电阻 时间 A S 焦耳定律 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比 与导体电阻成正比 与通电时间成正比 某导体的电阻是2 通过2A的电流时 10s产生多少热量 考考你 某导体的电阻是2 通过2A的电流时 10s产生多少热量 解 电流产生的热量为 Q I2Rt 已知 答 电流产生的热量为80J 考考你 求 80J I 2AR 2 t 10s Q 2A 2 2 10s 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 Pt UIt U2t R 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 2 一根60 的电阻丝接在36V的电源上 在5min内共产生多少热量 解 通过电阻丝的电流为 0 6A 电流产生的热量为 Q I2Rt 6480J 0 6 2 60 5 60J 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 为什么电炉丝热的发红 而与电炉连接的导线却几乎不发热 分析 电炉与导线 连接在电路里 电炉工作时 电炉丝与导线的 和 一样 但导线的 远小于电炉丝 由 可知 电流通过电炉产生的热量要多得多 因此电炉丝热的发红而导线几乎不发热 串联 电流 通电时间 电阻 焦耳定律Q I2Rt 加油站 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