秋九級物理全冊焦耳定律新版新人教版PPT課件

1、電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng) 舉例：在生活中還有哪些器件是利用電流的熱效應(yīng)工作的？電熱水壺、電爐、電暖水袋、電飯鍋等。第1頁/共17頁現(xiàn)象：電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱? ?問題：電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)? ?想想議議想想議議 猜想：與電阻、電流、時(shí)間有關(guān)。第2頁/共17頁電流通過導(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)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)原理：當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高。

2、我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。 第3頁/共17頁實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻的關(guān)系R1 = 5 R2 = 10 A結(jié)論：在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電阻較大的這邊的液柱上升較高。第4頁/共17頁實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流的關(guān)系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1結(jié)論：在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電流較大的這邊的空氣柱上升較高。第5頁/共17頁觀察實(shí)驗(yàn)觀察實(shí)驗(yàn)第6頁/共17頁焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)家。用近

3、 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。焦焦 耳耳第7頁/共17頁1內(nèi)容：電流通過導(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、焦耳定律注意注意：（1）公式中的Q、I、R、t各物理量針對的是同一 段導(dǎo)體而言的； （2）Q是I的二次方成正比； （3）計(jì)算時(shí)各物理量的單位：I 安，R歐，t秒，Q 焦。第8頁/共17頁1當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就

4、等于消耗的電能W，即：Q=W=UIt=I2Rt=如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。三、電能和電熱的關(guān)系回到前面的問題：電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？原因：I和t一定，導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)小于電爐絲電阻，產(chǎn)生的熱量少。U 2Rt第9頁/共17頁Q = I2Rt =(0.6 A)260 W 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1I = = 0.6 AUR36 V60 第10頁/共17頁W=IUt 公式求得的是總消耗的電能；Q=I2R

5、t公式求得的是在總電能中部分轉(zhuǎn)發(fā)為熱能的能量，故WQ熱。例如：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，還有一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故WQ熱。例題2 一臺電動機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380 V，線圈的電阻為2 ，通過線圈的電流為10 A。這臺電動機(jī)正常工作時(shí)，一秒鐘消耗的電能_J，產(chǎn)生的熱量為_J。3800200第11頁/共17頁額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事? ?想想議議想想議議第12頁/共17頁答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意前提條件。第13頁/共17頁1 1電熱的利用電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn): 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(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止第14頁/共17頁很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，是為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等。2