2019年九年級物理上冊 15.4 探究焦耳定律教學課件（新版）粵教滬版.ppt

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電飯鍋,電烙鐵,熱得快,電熱毯,電爐子,電熨斗,電流通過導體時能使導體的溫度升高，電能轉化為內能，這就是電流的熱效應。,15.4探究焦耳定律,通電導體放出的熱量跟哪些因素有關,【設計實驗】,討論1：當大家猜想電熱與多個因素有關，實驗研究時應用什么方法去研究？,控制變量法,討論2：觀察實驗裝置（1）用什么方法去觀察不可見的物理量（電熱）？,,通過空氣受熱膨脹程度，觀察產生熱量的多少。,像這種利用物理量產生的效應來觀察不可見的物理量的方法叫轉換法。,實驗中，通過觀察兩個U形管中染色水柱液面高度的變化來判斷產生熱量的多少。,實驗裝置,（2）如何比較電流通過導體產生熱量的多少？,甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。,當通電時間、電流相同時，電阻越大電流產生的熱量越多。,電流大，液柱的液面高。電流小，液柱的液面低。,電阻和通電時間相同時，電流越大產生，的熱量越多。,電阻和通電電流相同時，通電時間越長產生的熱量越多。,通電時間長液柱的液面升的高；通電時間短液柱的液面升的低。,我們用歐姆定律，能不能推導出電流的熱效應跟電阻的關系呢？,P=IU,U=IR,,,P=IU=IIR=IR,在電流相同的情況下，電能轉化成熱時的功率跟導體的電阻成正比。即：在電流相同時，電阻較大的導體在一定時間內產生的熱較多。,結論：,分析論證：,1.內容：電流流過導體產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。,2.公式：Q=I2Rt,3.單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。,英國物理學家焦耳做了大量的實驗,于1840年最先精確地確定電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系，即焦耳定律。,焦耳定律,非純電阻電路：W總＞Q(W總＝UIt=W外＋Q),Q=W=UIt=I2Rt,根據歐姆定律U=IR,又W=UIt，,若電流做的功全部用來產生熱量即Q=W,注意：,焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算，對只存在電流熱效應的電路也可用以下公式來計算熱量。,純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=t=I2Rt,【例1】用電爐燒水時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導線卻不怎么熱，這是為什么?,電爐的電阻絲和銅導線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過的電流是相同的，時間也是相同的，根據焦耳定律Q=I2Rt可知，當兩導體中電流和通電時間均相同時，電流產生的熱量與導體的電阻成正比.由于電爐的電阻絲的電阻比銅導線的電阻大得多，所以電爐絲產生的熱量比銅導線要大得多.,【例2】一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2Ω，通過線圈的電流為10A.這臺電動機正常工作時，一秒鐘消耗的電能為J，產生的熱量為J.,3800,200,典例精析,【例3】一根60?的電阻絲接在36V的電源上，在5min內共產生多少熱量？,已知：R=60ΩU=36Vt=5min,求：Q,解：通過電阻絲的電流為：,,產生的熱量為：,,Q=I2Rt=(0.6A)260Ω560s=6480J,答：5min內共產生的熱量是6480J。,電流熱效應的應用與控制,1．電熱的應用,利用電熱孵化器孵小雞,用來加熱,電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節(jié)溫度。,很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。,2．電熱的危害,1.電流通過導體時能使導體的溫度升高，電能變成內能，這就是電流的熱效應。,2.電流流過導體產生的熱量，跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。公式：Q=I2Rt,3.電流的熱效應有時候要利用有時候要控制。,