新人教版九年級(jí)物理18.4焦耳定律.ppt

1、焦耳定律,第十八章 第節(jié),學(xué)習(xí)目標(biāo),1、通過(guò)閱讀知道電流的熱效應(yīng) 2、知道焦耳定律，會(huì)用焦耳定律進(jìn)行計(jì)算 3、了解電流做功與電熱的區(qū)別 4、能用焦耳定律解釋簡(jiǎn)單的電學(xué)現(xiàn)象,生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例說(shuō)明。,一、電流的熱效應(yīng)： 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。,點(diǎn)亮的燈泡過(guò)一會(huì)兒會(huì)燙手，說(shuō)明什么？,猜想與假設(shè),1.可能與電阻有關(guān)。電阻越大，電流熱效應(yīng)越大,電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)？,2.可能與電流有關(guān)。電流越大，電流熱效應(yīng)越大,3.可能與通電時(shí)間有關(guān)。通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流熱效應(yīng)越大,電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?,演示實(shí)驗(yàn)

2、,實(shí)驗(yàn)裝置,閱讀課文P99頁(yè)演示。,實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系,在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。,實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系,在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。,閱讀P100頁(yè)演示。,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),討論1.當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)用 什么 方法去研究？,答:控制變量法,討論2.用什么方法和器材去觀察那些不可見(jiàn)的物理量？,答：轉(zhuǎn)換法,電熱,氣體（或液體）受熱膨脹，觀察產(chǎn)生熱量的多少,實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察U形管中液面高度的變化 來(lái)判斷產(chǎn)生熱量的多少，,焦耳（James Prescott Joule，181818

3、89），英國(guó)物理學(xué)家。用近 40 年的時(shí)間做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，于 1840 年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。,焦 耳,1內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。 2公式：Q = I2Rt 3單位：焦耳（J）,二、焦耳定律,Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J,一根 60 的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在 5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?,答: 在 5 min 內(nèi)共產(chǎn)生 6 480 J 熱量。,解:,例題,1當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為

4、內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即 Q = W = UIt = I2Rt 如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。,2當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能，還有少量的內(nèi)能。,Q熱W,三、電能和電熱關(guān)系,例2,一個(gè)額定電壓為12V的小型電動(dòng)機(jī)模型正常工作時(shí)，測(cè)得通過(guò)電動(dòng)機(jī)模型的電流是05A，工作10min，消耗的電能為 J。在這10min內(nèi)，該電動(dòng)機(jī)模型線圈產(chǎn)生的熱量是360J,則電動(dòng)機(jī)模型線圈的電阻時(shí) 。,例3,電爐絲通電一段時(shí)間后，熱得發(fā)紅，而連接它的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱，這主要是因?yàn)?（ ）,A.導(dǎo)線的絕緣皮隔熱 B.通過(guò)導(dǎo)線的電流小于通過(guò)電爐絲

5、的電流,C.導(dǎo)線散熱比電爐絲快。 D.導(dǎo)線的電阻遠(yuǎn)小于電爐絲的電阻。,3600,2.5,D,1電熱的利用,利用電熱孵化器孵小雞,用來(lái)加熱,電熱器的優(yōu)點(diǎn): 清潔衛(wèi)生，沒(méi)有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。,四、電熱的利用和防止,電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體，由電阻率大，熔點(diǎn)高的合金絲繞在絕緣材料上制成的。,很多情況下我們并不希望用電器的溫度過(guò)高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。,2電熱的危害,1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟_成正比，跟導(dǎo)體 的_成正比，跟_成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳 定律，數(shù)字 表達(dá)式是_. 2.電熱器是利用電流的_效應(yīng)制成的，它的主要部件是 _.電流流過(guò)電熱器所做的功全部用來(lái)產(chǎn)生_. 3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5和15，將它們串聯(lián)后 接在一個(gè)電源兩端，它們的電 壓之比為_(kāi)，在相同的時(shí)間 內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)； 如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間 ，通過(guò)它們的電流之比為_(kāi)