6.3 焦耳定律 课件 2021-2022学年教科版九年级物理上册(共41张PPT)

(共41张PPT)
焦耳定律
许多电器通电后都伴有热现象，举例说明都有哪些电器
什么是电流的热效应？
导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。
你能列举生活中利用电流的热效应的例子吗？
电流热效应的应用
问题1：
　　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?
问题2：
假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？
电流产生的热量跟那些因素有关呢？
问题：灯泡通电时间短时灯泡不烫手，而时间长时特别烫手。
问题：一根电线上接的电器多了，这根电线也会着火，why?
电流产生的热量跟那些因素有关呢？
电流产生的热量可能与电流的大小、导体电阻的大小以及通电时间的长短有关。
这个猜想是否正确呢？
设计实验、验证假设
实验目的：
实验方法：
设计实验：
研究电流通过导体产生的热量Ｑ跟电流Ｉ，电阻Ｒ和通电时间ｔ的关系。
控制变量法
１、如何在实验中展示出电流产生的热量Ｑ的多少？
２、如何控制电流Ｉ大小相同？
３、如何控制电阻Ｒ的大小不变？
４、通电时间t比较好控制。
电流通过导体产生热量既看不见，也摸不着，如何测量呢？
观察电热方法：　转化法
观察电热方法一：　
转化法：加热气体，观察液柱变化
观察电热方法二：　
转化法：电热丝发热，点燃火柴
发热量大的电阻丝应先点燃火柴
观察电热方法三：　
转化法：电热丝加热煤油，使煤油升温膨胀
此方法与加热气体类似，只是液体受热膨胀体积变化小
实验1：研究电热与电阻关系
R1
=
5
Ω
R2
=
10
Ω
A
实验1：研究电热与电阻关系
R1
=
5
Ω
R2
=
10
Ω
A
　　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
I
=
2I1
I
A
R
=
10Ω
R
=
10
Ω
R
=
10
Ω
I1
实验2：研究电热与电流关系
I
=
2I1
I
A
R
=
10
Ω
R
=
10
Ω
R
=
10
Ω
I1
　　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。
实验3：研究电热与时间关系
R2
=
10
Ω
A
实验3：研究电热与时间关系
R2
=
10
Ω
A
　　在电阻、电流不变的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
归纳总结、得出结论
结论1.
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
结论2.
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。
结论3.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
实验结论
　　焦耳（James
Prescott
Joule，
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。
焦耳定律
内容：电流通过导体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。
公式：Q=I2Rt
单位：I—安，R—欧，t—秒，
Q—焦
注意：根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律
若用于纯电阻，电流做的功全部用来产生热量,
即
Q=W
Q=I2Rt
W＝UIt
根据欧姆定律
U=IR
∴Q=W=UIt=I2Rt=U2/R
W＞Q
例如：电风扇。电能
机械能+内能
Q=W=UIt=I2Rt=U2/R
【例题】一根60欧的电阻丝接在36伏的电源上，在5分钟内共产生多少热量？
【解】
反
馈
练
习
电流通过导体产生的热量
跟—————成正比，
跟—————成正比，
跟————成正比。
电流的平方
导体的电阻
通电时间
2.
两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______。
4︰3
1︰9
3．当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的　　　　（
）
A.
2倍　B.
4倍　C.
0.25倍　D.
0.5倍
B
4.一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？
想
想
议
议
我们知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，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？
谢　谢