初中物理人教版九年级全册(2021-2022学年)18.4 焦耳定律 课件 (共57张PPT)

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名称 初中物理人教版九年级全册(2021-2022学年)18.4 焦耳定律 课件 (共57张PPT)
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文件大小 1.5MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-02-16 15:34:04

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文档简介

(共57张PPT)
焦 耳 定 律
年 级:九年级 学 科:物理(人教版)
主讲人: 学 校:
这些用电器工作时都要消耗电能,都会发热,在这个过程中,电能转化为内能。
一、电流的热效应
电流通过导体时,导体会发热。这种现象叫电流的热效应。
电流通过导体时产生的热量跟哪些因素有关?
电流通过导体产生热量的影响因素
电流
通电时间
电阻
探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻
是否有关?
接线柱
通气孔
怎样判断电流通过导体时产生热量的多少




电流产生
的热量
(Q放)
热传递
盒内空气
吸收的热量(Q吸)
热膨胀
增大的体积( V)
可以用U形管两侧液面高度差 h表示电流通过导体产生的热量Q。
液面的高度差( h)
转 换
⊿h

R1=5Ω
R2=10Ω
S
方案:将两个阻值不等的电阻串联接入电路,并且使用稳压电源。
控制电流、
通电时间一定
探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻
是否有关?
探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻
是否有关?
⊿h2
⊿h1

10Ω
R/Ω 5 10
⊿h
⊿h2
⊿h1

10Ω
R/Ω 5 10
⊿h 较小 较大
实验结论:
电流通过导体产生的热量跟电阻有关。在电流和通电时间一定时,电阻大,液面高度差大。
⊿h2
⊿h1

10Ω
R/Ω 5 10
⊿h 较小 较大
实验结论:
电流通过导体产生的热量跟电阻有关。在电流和通电时间一定时,电阻大,产生的热量多。
S
R1
R3
R2
探究:电流通过导体产生的热量与电流
是否有关?
I1
I2
I1=2I2
探究:电流通过导体产生的热量与电流
是否有关?
⊿h2
⊿h1
电流 较大 较小
⊿h
⊿h2
⊿h1
电流 较大 较小
⊿h 较大 较小
实验结论:
电流通过导体产生的热量跟电流有关。在电阻和通电时间一定时,电流大,液面高度差就大。
⊿h2
⊿h1
电流 较大 较小
⊿h 较大 较小
实验结论:
电流通过导体产生的热量跟电流有关。在电阻和通电时间一定时,电流大,产生的热量多。
大量实验表明:
电流通过导体产生的热量跟电流、电阻、通电时间有关;电流越大、电阻越大、通电时间越长,电流通过导体产生的热量越多。
R1:R2=1:2
猜想:
电流通过导体时产生的热量跟电阻成正比。
⊿h1:⊿h2=1:2
电流产生
的热量
(Q放)
盒内水
吸收的热量(Q吸=cm t)
水的温度
变化量
( t)
电阻丝
电子温度计
探头






探究:电流通过导体时产生的热量跟电阻是否成正比?
电阻R/Ω 1 2 3 4 5 6
初温t0/℃ 26.6 26.8 26.7 26.6 26.8 26.7
末温t/℃ 27.2 28.1 28.6 29.1 29.9 30.4
温度变化量⊿t/℃
电阻R/Ω 1 2 3 4 5 6
初温t0/℃ 26.6 26.8 26.7 26.6 26.8 26.7
末温t/℃ 27.2 28.1 28.6 29.1 29.9 30.4
温度变化量⊿t/℃ 0.6 1.3 1.9 2.5 3.1 3.7
R/Ω
⊿ t/℃
电阻R/Ω 1 2 3 4 5 6
初温t0/℃ 26.6 26.8 26.7 26.6 26.8 26.7
末温t/℃ 27.2 28.1 28.6 29.1 29.9 30.4
温度变化量⊿t/℃ 0.6 1.3 1.9 2.5 3.1 3.7
R/Ω
⊿ t/℃
电阻R/Ω 1 2 3 4 5 6
初温t0/℃ 26.6 26.8 26.7 26.6 26.8 26.7
末温t/℃ 27.2 28.1 28.6 29.1 29.9 30.4
温度变化量⊿t/℃ 0.6 1.3 1.9 2.5 3.1 3.7
R/Ω
⊿ t/℃
结论:当电流和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟电阻成正比。
电阻R/Ω 1 2 3 4 5 6
初温t0/℃ 26.6 26.8 26.7 26.6 26.8 26.7
末温t/℃ 27.2 28.1 28.6 29.1 29.9 30.4
温度变化量⊿t/℃ 0.6 1.3 1.9 2.5 3.1 3.7
探究:电流通过导体时产生热量跟电流
的定量关系。
控制电阻大小、通电时间不变
移动滑动变阻器的滑片,改变电流
电流I/A 0.5
初温t0/℃ 25.9
末温t/℃ 26.1
温度变化量⊿t/℃
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9
末温t/℃ 26.1
温度变化量⊿t/℃
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9 27 29.2 37 26.7 44.1
末温t/℃ 26.1
温度变化量⊿t/℃
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9 27 29.2 37 26.7 44.1
末温t/℃ 26.1 27.9 31.2 40.6 32.3 52.2
温度变化量⊿t/℃
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9 27 29.2 37 26.7 44.1
末温t/℃ 26.1 27.9 31.2 40.6 32.3 52.2
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9 27 29.2 37 26.7 44.1
末温t/℃ 26.1 27.9 31.2 40.6 32.3 52.2
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9 27 29.2 37 26.7 44.1
末温t/℃ 26.1 27.9 31.2 40.6 32.3 52.2
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
初温t0/℃ 25.9 27 29.2 37 26.7 44.1
末温t/℃ 26.1 27.9 31.2 40.6 32.3 52.2
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
电流的平方I2/A2
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流I/A 0.5 1 1.5 2 2.5 3
电流的平方I2/A2 0.25 1 2.25 4 6.25 9
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流的平方I2/A2 0.25 1 2.25 4 6.25 9
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
电流的平方I2/A2 0.25 1 2.25 4 6.25 9
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
结论:当电阻和通电时间一定时,水的温度的变化量跟电流的二次方成正比。
电流的平方I2/A2 0.25 1 2.25 4 6.25 9
温度变化量⊿t/℃ 0.2 0.9 2 3.6 5.6 8.1
结论:当电阻和通电时间一定时,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比。
二、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。
二、焦耳定律
2.表达式:
Q = I2Rt
“Q”表示电热,单位是焦耳(J)
“I”表示电流, 单位是安培(A)
“R”表示电阻,单位是欧姆(Ω)
“t”表示通电时间,单位是秒(s)
1J=1A2·Ω·s
一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源两端,在5 min内共产生多少热量?
解:
Q = I2Rt
=(0.6A)2×60 Ω×5×60s
=6480J
I = = =0.6A
U
R
36V
60 Ω
例 题
3.电功与电热
当电流通过某些用电器时,电能全部转化为内能,电流产生的热量就等于消耗的电能,即 。
Q=W
二、焦耳定律
二、焦耳定律
Q=W
W=UIt
U=IR
Q=I2Rt
电能全部转化为内能:
3.电功与电热
二、焦耳定律
3.电功与电热
当电流通过某些用电器时,电能主要转化为其它形式的能量,只有少部分转化为内能,Q < W。
答:电炉通过导线接到电路中,流过导线的电流全部流过电炉丝,导线中的电流跟电炉丝中的电流相等。但导线的电阻远小于电炉丝的电阻。
为什么电炉丝热得发红,
而导线却几乎不发热?
为什么电炉丝热得发红,
而导线却几乎不发热?
根据焦耳定律 Q=I 2Rt 可知,在相同时间内,电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量,所以电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热。
1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
三、电热的利用与防止
电热器的发热体:
电阻大、熔点高的金属丝或合金片。
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。
三、电热的利用与防止
电热的危害
三、电热的利用与防止
2.电热的防止
为了防止用电器温度过高,必须通风散热。
散热窗
三、电热的利用与防止
电脑工作时,CPU等部件的温度也会升高,需要安装散热窗、使用微型风扇及时散热。
微型
风扇
散热窗
2.电热的防止
三、电热的利用与防止
2.电热的防止
大型电动机等大功率的用电器,都装有散热片、散热窗、电风扇等散热装置。
课堂小结
一、电流的热效应
二、焦耳定律
Q = I2Rt
三、电热的利用和防止
课后作业
1.基础性作业:
完成“学生资源”中的课后练习。
2.拓展性作业:
观察家庭中的用电器,哪些是利用电热工作的?哪些要防止电热带来危害的?