沪粤版物理九年级上册 15.4 探究焦耳定律课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
§15.4 探究焦耳定律
学习目标
1.了解电流热效应的生活应用；
2.通过实验探究电流通过导体产生的热
量与什么因素有关；
3.知道利用和减小电热的方法，认识科
学是有用的。
野外求生
火是在野外不可或缺的，如果没有带打火机或火柴，只有电池和口香糖的包装纸，怎样点火呢？
电荷的定向移动形成电流
电荷移动（I）遇到阻碍（R）碰撞摩擦产生热量（Q）
阻碍作用
电流通过导体时产生热量叫电流的热效应
电流通过导体时产生热量叫电流的热效应
电
热
器
走进生活
电热器
电热丝
电流通过导体产生热量的多少
与什么因素有关？
现象1：白炽灯灯丝热的发光，而与它相连的导线却不怎么发热。
现象2：并联的多个支路用电器正常工作时，支路的导线没事，干路的导线却会发热甚至引起火灾。
现象3：电热水壶烧水时间越长，水
温越高，加热到一定时间水才会沸腾。
大胆猜想
1
电热与电阻有什么关系？
【问题】现有两个电阻R1=5Ω，R2=10Ω，如何设计电路呢？在活动一中画出电路图。
【控制变量法】
控制电流和通电时间相同，改变电阻
动手探究
思考：怎样判断哪个电阻产生的热量多？
5Ω 10Ω
转换法
通过观察可逆测温纸变红的快慢，判断电阻产生电热的多少。
电阻R/Ω 测温纸变红（快/慢） 电热
（多/少）
5
10
控制电流I= A，
2
电热与电流有什么关系？
【问题】如何设计电路呢？在活动二中画出电路图。
【控制变量法】
控制电阻和通电时间相同，改变电流
动手探究
方法：调节滑动变阻器滑片，第一次使电流为0.3A，第二次更换另一个10Ω的电阻，使电流为0.1A。比较测温纸变红的快慢。
10Ω
电流I/A 测温纸变红（快/慢） 电热
（多/少）
0.3
0.1
控制电阻R= 10 Ω，
结论1:电流和通电时间相同时，电阻越大，
电流产生的热量越多。
结论2:电阻和通电时间相同时，电流越大,
电流产生的热量越多。
结论3:电阻和电流相同时，通电时间越长,
电流产生的热量越多。
总结归纳
在电阻、电流这两个因素中，
哪一个对电热Q的大小影响
作用更大？
当电阻变成2倍时，电热变成 倍。
2
实验1.探究电热与电阻的关系
深入探讨
电热Q与电阻R成正比！
R1=5Ω
R2=10Ω
A
在电阻、电流这两个因素中，
哪一个对电热Q的大小影响
作用更大？
R1=10Ω
R2=10Ω
10Ω
I1
I2
实验2.探究电热与电流的关系
深入探讨
当电流变成2倍时，电热变成 倍。
当电流变成2倍时，电热变成 4 倍。
当电流变成3倍时，
电热变成 倍。
9
电热Q与电流I的平方成正比！
焦耳
四年之后，俄国物理学家楞次进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此该定律称为焦耳定律。1889年10月11日焦耳在索福特逝世。他一生用近四十年的时间探索“功和热量”之间关系”，不畏艰难，呕心沥血。他的事迹非常感人，后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。
1840年，焦耳把环形线圈放入装水
的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。
通过400多次艰辛实验他发现：通电导体
产生的热量跟电流的平方成正比，与导体
电阻成正比，还跟通电时间成正比。
走近伟人
焦耳定律的内容
通电导体产生的热量，
跟电流的平方成正比，
跟导体的电阻成正比，
还跟通电时间成正比。
公式：Q=I2Rt
单位：I—安，R—欧，t—秒，Q—焦
1. 为什么口香糖纸细须状的位置
先着火？
学以致用
2. 为什么电暖器的发热管热得发红，而与它相连的导线却几乎不发烫？
学以致用
2016年，全国共接报火灾31.2万起，亡1582人，伤1065人，直接财产损失37.2亿元，电气引发火灾最多，因违反电气安装使用规定等引发的火灾占总量的30.4%。
电热失火
防止电热危害，刻不容缓！
减小电阻：电线用导电性能好的材料——铜
控制电流：避免家庭中过多用电器同时工作，
防止电流过大
减小通电时间：避免长时间工作
3.如何减少电热Q呢？
散热：装风扇、散热片
学以致用
这节课，你有什么收获？
1.电流的热效应：电流通过导体时产生热
量的现象。能量转化：电能转化成内能。
2.电热多少与电阻、电流和通电时间有关。
3.焦耳定律：Q= I2Rt
4.减小电热危害的方法：减小电阻、减小
电流、减小通电时间、散热。