人教版九年级物理下册课件-第十八章 第4节焦耳定律 （共25张PPT）

第4节焦耳定律,市直中学九年级物理高燕2016年12月8日,你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？,小伟同学的妈妈出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。妈妈回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是用手一摸电视机后盖就发现，小伟刚看过电视。,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。,情境引入,电热器,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。,电暖器,一、电流的热效应,新知探究,热水器,饮水机,电熨斗,电流通过导体时电能转化成热能，这个现象叫做电流的热效应。,上面这些生活中常用的电器有什么共同的特性？,电饭煲,电能转化为热能。,热水器,电热杯,实质:,电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？,二、探究：电流的热效应与什么因素有关,1、实验目的：2、假设与猜想：电流？电阻？通电时间？3、实验方法：控制变量法转换法4、实验过程：(1)电流相同，通电时间相同，电阻不同；(2)电阻相同，通电时间相同，电流不同；(3)电阻相同，电流相同，通电时间不同。,探究电流通过导体时，产生的热量与哪些因素有关?,二、影响电流热效应的因素请同学们预习P99页演示实验。,探究一：电流、时间相同，电阻不同请同学们观看视频并思考以下问题。,在电流大小和通电时间相同的条件下，容器内电热丝的阻值越大，空气温度升高得越。,二、影响电流热效应的因素,实验结论：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。,探究二：电阻、时间相同，电流不同请同学们观看视频，并回答以下问题。,在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过容器内电热丝的电流越大，空气温度升高得越。,二、影响电流热效应的因素,实验结论：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。,探究三：电阻、电流相同，时间不同,在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的气体温度升高得越。,二、影响电流热效应的因素,实验结论：在电阻相同，电流相同的情况下，通电时间越长的电阻，产生的热量越多。,焦耳定律,Q=IRt,热量电流电阻时间,JAS,公式：,意义：,单位：,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，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。,焦耳(18181889),三、焦耳定律,焦耳定律的理论推导,电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。,即:Q=W=Pt=UIt=IRIt=I2Rt,考考你：,电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。,注意：该定律适用于任何用电器产生的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=UIt,Q=W=Pt,Q=W=U2/Rt进行计算。,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：,电流产生的热量为：,Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J,例题讲解,四.电热的利用和防止,（1）电热的利用,电热在日常生活中的应用,养鸡场用电热孵化器孵出小鸡,烧坏电器导线绝缘皮老化引起火灾,（2）电热的危害,（3）电热的防止,电视机的散热窗,电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。,散热设计,投影仪的散热窗,本课小结,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,二、影响电流热效应的因素,电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。,三、焦耳定律,Q=I2Rt,1.电流的热效应是电流通过导体时_转化_的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。,电能,2.在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持_、_一定，用改变_电阻丝的电流。,3.一根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。,热效应,电阻,时间,400,24000,随堂练习,内能,滑动变阻器,4、现有甲乙两个电炉子，已知电炉电阻R1R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（）A、甲放热多B、乙放热多C、同样多D、无法判断5、将一台“220V100W”的电风扇，一个”220V100W”的充电器，一把“220V100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他们时发热功率最大的是（）A电烙铁B充电器C电风扇D一样多,B,A,第五题解析：三个用电器虽然功率一样，但是电风扇主要把电能转化为机械能，发热量较小。充电器将电能转化为化学能在电池里储存起来，发热量很小。只有电烙铁是利用电热，电能全部变成内能故选A,6.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6.6104J的热量求，（1）此时电阻丝的电功率；（2）此时电阻丝的电阻；（3）此时电阻丝的工作电压,解：I=5A，Q=6.6104J，t=1min=60S(1)由于电烤箱消耗的电能全部转化为热量所以Q=W=Pt=6.6104J即P=W/t=6.6104J/60S=1