粤沪版物理九年级全一册15.4 探究焦耳定律 课件(共23张PPT)

(共23张PPT)
15.4探究焦耳定律
周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可之后就发现，小明刚看过电视。
生活中的物理
小明爸爸是根据什么道理判定的呢？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
电热器
水用管状电热器
热水器
饮水机
电熨斗
电烤箱
电炉
电烙铁
点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？
一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的热效应。
电流的热效应与哪些因素有关？
猜想：
与 电阻、电流、时间 有关
设计实验:
电流通过导体产生的热与电阻的关系
（控制变量法 等效替代法）
在烧瓶AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度．烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ中是镍铬合金丝，电阻较大．两瓶中金属丝串联起来接到电源上．通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化．
电流产生的热量跟
电阻、电流、时间 有啥关系
条件：
现象：
结论：
等量煤油，电流相同,时间相同
B瓶中温度上升的多
电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
探究实验：
与电阻的关系
条件：
通电时间相同，电阻相同
现象：
电流大时，温度上升多
结论：
在通电时间一定、电阻相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。
与
电
流
的
关
系
探究实验：
条件：
通电电流相同，电阻相同
现象：
时间长时，温度上升多
结论：
在通电电流一定、电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。
与
时
间
的
关
系
探究实验：
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
焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特，青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础.
1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比. 后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.
Q = I R t
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式：
意义：
单位：
二、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。
Q = W = Pt = UIt = IR×It = I2Rt
适用于纯电阻电路
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。
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=(0.6A)2×60 ×5×60s
=6480J
三、电热的利用和防止
1、电热的利用
电热器：利用电来加热的设备．
发热体：电阻大，熔点高
2、防止电热的危害
将导体烧坏
使绝缘材料老化
防止措施：
设法散热
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。
计算机、电视机等用电器也都是考虑散热，它们的机壳上都有散热孔.
电流热效应的控制（防护）
散热窗、散热片、散热小风扇
散热窗
散热片
散热风扇
1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的_______制成的加热设备。
电能
热能
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。
热效应
练习
电阻
时间
滑动变阻器
3. 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
4．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
5.一根100Ω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。
400
24 000
6、一个电热器，当通过它的电流是2A时，每min产生2.64×104 J热量．求该电热器的电功率和它工作时的电阻值．