沪粤版初中物理九年级上册15.4探究焦耳定律课件(共22张PPT)

(共22张PPT)
探究焦耳定律
生活中的物理
上周六，我有事要出去一趟，走之前嘱咐乐乐好好写作业，不要看电视。我回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是 ，我用手一摸电视机后盖 后就发现，乐乐刚看过电视。
谁能知道我是根据什么道理判断的？
因为电视机还在发热！
　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。
电热油汀
电 炉
电暖器
电水壶
电熨斗
电饭锅
热得快
认一认下列用电器：
这些用电器在工作时有什么共同之处？
通电后都会发热
电流通过导体，导体会发热的现象，叫电流的热效应
今天我们研究通电导体放出的热量有什么规律。
一、通电导体放出的热量跟哪些因素有关
活动：探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关
1、提出问题：
电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关？
烫手
不烫手
小灯泡灯丝和导线通过的电流相同。为什么灯丝热的发光，而导线却几乎不发热？
2、猜想与假设：
跟电阻有关
着火了！
多用插座为什么不允许大功率用电器同时使用？
（1）.如何知道电流产生热量的多少：
（2）运用好控制变量的思想:
①选两个相同的容器;
②装质量相等、初温相同的煤油;
④要比较Q与I的关系，应保持电阻不变，可以只观察不同的电流通过同一个电阻时，产生的热量所引起的温度计示数高低。
3、制定计划与设计实验：
转换法
在某一段时间内，可以通过观察温度计示数变化的多少，来反映电流通过导体产生的热量。
③要比较Q与R的关系，需要控制两个导体中的电流相等，因此，两个导体应该串联；
（1）要研究电阻对电流产生的热量的影响，应该控制　　　　和　 　 　不变，则可以让两个阻值不同的电阻 　　（串联／并联）后接入电路。
电流
通电时间
串联
（2）要研究电流大小对电流产生的热量的影响,应控制 　　　 和 不变，改变 。
电阻
通电时间
电流的大小
（3）要研究通电时间对电流产生的热量的影响,应控制　　　　和 不变,改变 。
电流
电阻
通电时间
（3）实验设计：
甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。
当通电时间、电流相同时，电阻越大电流产生的热量越多。
视频
电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。
电阻和通电时间相同时，电流越大产，生的热量越多。
通电时间长液柱的液面升得高；通电时间短液柱的液面升得低。
电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。
电流产生的热量与导体的电阻有关。
电流产生的热量与导体中的电流大小有关。
电流产生的热量与通电时间长短有关。
电流流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，跟通电的时间成正比。
∴Q = W = Pt = I2Rt
∵P = UI= I2R
若电流做的功全部用来产生热量
焦耳定律是在大量实验数据的基础上归纳得出的。但是根据电功公式和欧姆定律也可以理论推导出焦耳定律。
则Q = W = Pt
电能和电热关系
纯电阻电路
解：
例1：某电热器接在220V的电源上，其电阻是100 Ω，则通电8min能产生多少热量？
求：Q=？
已知：U=220V，R=100 Ω ，t=8min=480s。
通过电阻的电流I为：
根据焦耳定律，电热器产生的热量Q为：
方法二：
Q= I2Rt=(2.2A)2 ×100Ω × 480S≈2.3×105J
　　2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：（非纯电阻电路）
W电＞Q热
电能 内能+机械能
Q热= I2Rt
W电=Q热+W机
例2：一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为1A，电动机正常工作。
（1）电动机正常工作时的能量转化？
（2）电动机正常工作1min所消耗的电能为多少J？
（3）电动机正常工作1min所产生的电热为多少J？
（4）电动机正常工作1min所提供的机械能为多少？
提示： 非纯电阻电路的电热（Q）计算：Q因此，对于非纯电阻电路：
计算消耗的电能只有一个公式：W电=UIt
计算电热只有一个公式：Q热=I2Rt
计算机械能只有一个公式：W机械=W电-Q热
分析指导
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，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
课堂小结
焦耳定律的实验和内容
电热的利用和危害
谢谢