人教版 九年级全一册 物理 第十八章：18.4焦耳定律(共23张PPT).ppt

人教版物理九年级第十八章第四节,焦耳定律,生活中的物理,你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？,用手一摸电视机后盖,好样的,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,生活中的物理,一、电流的热效应：,电流通过导体时电能转化成内能。,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?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?,想想议议,猜想与假设,二、探究：电流的热效应与什么因素有关,1、可能与电阻有关,2、可能与电流有关,3、可能与通电时间有关,1、实验准备,讨论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,讨论2、用什么器材去测量本实验中的物理量？,电流,器材：电流表,时间,器材：手表,器材:煤油，带塞的烧瓶，细管,或：温度计，煤油，带塞的烧瓶,设计实验,讨论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,讨论2、用什么方法和器材去观察本实验中不可见的物理量？,电流,器材：电流表,时间,器材：手表,电热,器材:温度计，煤油，带塞的烧瓶,2、实验：,焦耳（James Prescott Joule，18181889），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,焦耳定律,Q = I R t,热量,J,公式：,物理量：,单位：,电流,电阻,时间,A,S,焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。,某导体的电阻是2，通过2A的电流时，10s产生多少热量？,考考你：,某导体的电阻是2，通过2A的电流时，10s产生多少热量？,解：,电流产生的热量为：,Q=I2Rt,已知：,答：电流产生的热量为80J 。,考考你：,求：,=80J,I=2A R= 2 t=10s,Q,=(2A)2 2 10s,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,演示实验,实验装置,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，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即Q = W =Pt= UIt =U2t/R =I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,三、电能和电热关系,2、一根60的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共产生多少热量？,解：,通过电阻丝的电流为：,=0.6A,电流产生的热量为：,Q=I2Rt,知识拓展,=6480J,=(0.6)260560J,额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时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?,想想议议,答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。,为什么电炉丝热的发红，而与电炉连接的导线却几乎不发热？,加油站,分析：电炉与导线连接在电路里，电炉工作时，电炉丝与导线的和一样，但导线的远小于电炉丝，由可知，电流通过电炉产生的热量要多得多。因此电炉丝热的发红而 导线几乎不发热。,回答,串联,电流,通电时间,电阻,焦耳定律QI2Rt,加油站,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。,四、电热的利用和防止,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,