18.4焦耳定律 课件(共22张PPT)2021-2022学年人教版物理九年级全一册

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名称 18.4焦耳定律 课件(共22张PPT)2021-2022学年人教版物理九年级全一册
格式 pptx
文件大小 48.2MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2022-03-23 13:55:26

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文档简介

(共22张PPT)
第十八章 电功率
第四节 焦耳定律
提问
  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
1.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。
想想议议
  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的热量与哪些因素有关
演示实验
电流通过导体时产生的热量与什么因素有关
猜想:
与电流、电阻、时间有关。
设计实验:
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
2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量(热量)?
转换法
电热——
气体(或液体)受热膨胀,观察膨胀的多少
液体吸热,观察升高的温度;
演示实验
电流通过导体时产生的热量与什么因素有关
实验装置
实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少,这种研究方法叫转换法。
实验中通过观察温度计的示数来比较电流产生热量的多少,这种研究方法叫转换法。
演示实验
电流通过导体时产生的热量与什么因素有关
实验1:电流产生的热量与通电时间的关系
控制不变的量是:__________、____________。
电流
电阻
加热1min
加热2min
在电流、电阻相同的情况下,通电时间越长,电流产生的热量越多。
结论:
演示实验
电流通过导体时产生的热量与什么因素有关
实验2:电流产生的热量与电阻的关系
R1=5Ω
R2=10Ω
A
控制不变的量是:__________、____________。
电流
通电时间
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。
结论:
演示实验
电流通过导体时产生的热量与什么因素有关
实验3:电流产生的热量与电流的关系
控制不变的量是:__________、____________。
电阻
通电时间
I = 2I1
I
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 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。
结论:
演示实验
电流通过导体时产生的热量与什么因素有关
电流产生的热量与 、 和 。
总结:
电阻
通电时间
电流
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。
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。
在电流相同、电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。
结论1
结论2
结论3
提问
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
答:电线和电炉串联,通过它们的电流是一样的,而电炉的电阻比电线的电阻大的多,根据焦耳定律Q=I Rt可知,在相同时间内电流通过电炉产生的热量比通过电线产生的热量大,因此电炉热而电线却不热。
二、焦耳定律
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。
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。
Q = I2Rt
2.公式:
焦耳(J)
3.单位:
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 = IR·It = I2Rt。
二、焦耳定律
4.电能与电热的关系:
(1)如果电能全部转化为内能(即纯电阻),电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即Q = W = UIt = I2Rt
  如:电暖器,电饭锅,电炉等。
(2)如果消耗的电能没有全部转化为内能(即非纯电阻),主要转化为机械能,电流产生的热量Q 就小于消耗的电能W,即 W > Q
如:洗衣机、电扇(含有电动机)等。
即(W总=UIt =W外+Q)
二、焦耳定律
电功是指电流通过一段电路所做的功,它的大小表示电路消耗电能的多少,也表示有多少电能转化为其他形式的能.电热是指电流通过一段电路做功,电能转化为内能的那一部分.两者表示的意义不同,是两个不同的概念.
5.电功与电热的区别:
课堂检测
1、某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 ,当它正常工作一分钟后,消耗的电能为多少?线圈中产生的热量为多少?如没有其他能量的损失,则得到多少的机械能?
解:消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
线圈中产生的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×5 ×60S=120J
得到的机械能为:W机=W总-Q=26400J-120J=25200J
三、电热的利用与防止
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。
三、电热的利用与防止
  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
电流的热效应
电流通过导体会发热
焦耳定律
实验结论
表述: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
Q = I2Rt 的推导公式的应用
课堂检测
2.现有甲、乙两个电炉子,已知电炉电阻R1>R2,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
B
课堂检测
3.将一台“220V 100W”的电风扇,一个”220V 100W“ 的充电器,一把“220V 100W”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
A
谢谢