教科版九年级上册物理 6.3 焦耳定律 课件(共24张PPT)

(共24张PPT)
焦耳定律
电流通过导体，导体会有什么变化？
观察实验
电流通过导体时，会使导体发热，温度升高，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
电热器:利用电流热效应工作的装置。
一、电流的热效应
　　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
科学猜想
电流的热效应与什么因素有关
科学猜想
电流的热效应与什么因素有关
1.可能与电阻有关。电阻越___，电流热效应越大
2.可能与电流有关。电流越___，电流热效应越大
3.可能与通电时间有关。通电时间越____，电流热效应越大
思考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
实验设计
电流的热效应与什么因素有关
实验1.研究电热与电阻关系
实验2.研究电热与电流关系
电流的热效应与什么因素有关
应设法保持____、________一定,改变_______。
应设法保持______、______一定,改变_______。
我们需要几个电阻？阻值相同吗？同时，实验时还要保证 I、t 相同。请你设计好电路。
如何保证R、t不变,改变电流的大小 请你设计好电路。
电流 通电时间 电阻
电阻 通电时间 电流
思考2.用什么方法把看不见的电热显示出来呢？电流产生热量的多少我们又如何比较呢？
转换法
实验设计
电流的热效应与什么因素有关
观察火柴被点燃的情况
通过温度计反应
使相同的透明容器密封等量的空气，气体受热膨胀，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少。
实验1：研究电热与电阻关系
　　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。
实验探究
5Ω
15Ω
实验2：研究电热与电流关系
　　在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
实验探究
　　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
解决问题
　　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。
焦 耳
　　Q = I2Rt
　　1．内容：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。
　　2．公式：Q = I2Rt
　　3．单位：Q的单位：焦耳（J）
I的单位：安培（A）
R的单位：欧姆（W）
t的单位：秒（s）
二、焦耳定律
　　某导体的电阻是2Ω，接在电压为4V的电路中工作，1min产生多少焦耳的热量
三、电流热效应的利用与危害
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、电流热效应的利用与危害
　　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
小 结
（1）本节课你学到了什么知识？
（2）本节课你印象最深刻的内容是什么？
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0.8A，电动机正常工作．（1）在求电动机正常工作1min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法
小明解：W=UIt=2V×0.8A×60s=96J
小华解：W=I2Rt=（0.8A）2×1Ω×60s
=38.4J
你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由．
（2）求电动机正常工作1min
所转化的机械能是多少？
电功和电热的关系
（ W 和 Q 的关系）
①在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）
W = Q
即 UIt = I2Rt
②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）
W > Q
即UIt > I2Rt
将一只“220V100W”的电风扇、一台“220V100W”的电视机、一把“220V100W”的电烙铁分别接到220V的电源上。在相同的时间内，电流通过它们产生的热量最多的是（ ）
A.电风扇 B.电视机
C.电烙铁 D.一样多
课堂练习
1.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
交流讨论
2.我们知道，额定电压相同的用电器 ，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？
想让电热毯温度低点，是减小电阻丝的长度还是增加电阻丝长度？
解决问题