九年級物理全冊15.4探究焦耳定律課件新版粵教滬版.pptx

15.4焦耳定律,檢測預(yù)習(xí)一,1.知道用電器產(chǎn)熱與電阻、電流的關(guān)系。2、能夠設(shè)計實(shí)驗(yàn)對電阻的產(chǎn)熱與電流、電壓、電阻三者的關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，并會分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。,生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。,電流通過導(dǎo)體時電能轉(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),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?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?,想想議議,電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?,演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置,在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。,實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系,在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。,實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系,觀察實(shí)驗(yàn),焦耳（JamesPrescottJoule，18181889），英國物理學(xué)家。用近40年的時間做了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、電阻和通電時間的關(guān)系。,焦耳,焦耳簡介,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，跟通電時間成正比。2公式：Q=I2Rt3單位：焦耳（J）,二、焦耳定律,1在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，這樣電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt=I2Rt=Pt=,2在非純電阻電路中，如當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：,WQ熱,此時，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）來計算電熱,三、電能和電熱關(guān)系,Q=I2Rt=(0.6A)260W300s=6480J,一根60的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?,答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。,解:,有一電動機(jī)，它正常工作時的電阻為5，電流為5A，正常工作的電壓為220V，通電10min，電動機(jī)消耗的電能為多少？產(chǎn)生的熱量為多少？有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？,解：消耗的電能：,W=UIt=220V5A600s=6.6105J,電熱Q=I2Rt=(5A)25600s=7.5104J,轉(zhuǎn)化為的機(jī)械能：E機(jī)=WQ=6.6105J7.5104J,=5.85105J,答：電動機(jī)消耗的電能為6.6105焦,產(chǎn)生的熱量為7.5104焦，有5.85105焦電電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內(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,答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(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)用公式時應(yīng)該特別注意條件。,檢測預(yù)習(xí)二,知道焦耳定律及公式，學(xué)會應(yīng)用公式進(jìn)行簡單計算。知道多種用電器散熱方式。,1.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,1.原理：利用電流的熱效應(yīng)來工作的。,2.核心部分：發(fā)熱體，它是有電阻率大，熔點(diǎn)高的材料制成的,3.電熱器的電熱和電功的關(guān)系,因?yàn)殡姛崞髦邢牡碾娔苤挥脕戆l(fā)熱，所以,電熱Q=電功W,1、電熱器,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，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。,2、電熱的危害,電流的熱效應(yīng)有時對我們有益，我們利用它；有時對我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉。,(1)列舉兩個生活或者生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實(shí)例,電熱毯、電烙鐵、電飯鍋、電熱孵化器等,(2)列舉兩個生活和生產(chǎn)中為防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施,電腦主機(jī)有風(fēng)扇散熱;電視機(jī)上的散熱窗、電動機(jī)外殼有許多散熱片,隨堂練習(xí),課堂小結(jié),焦耳定律的實(shí)驗(yàn)和內(nèi)容,1.某導(dǎo)體的電阻是2,通過2A的電流時，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？,解：Q=I2Rt=(2A)2260s=480J,若電流變?yōu)樵瓉淼?倍，其它條件不變，則電熱是原來的_倍,4,關(guān)于焦耳定律（電熱）的計算練習(xí)題,隨堂練習(xí),2.一只額定功率是450w的電飯鍋，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少熱量？,解：電飯鍋是純電阻電路,所以，Q=W=Pt=450W60s=27000J,3.一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時的電阻是1210，它的額定功率有多大？在額定電壓下通電10min產(chǎn)生多少熱量？,解：,因?yàn)殡娎予F消耗的電能全部用來發(fā)熱，所以,Q=W=Pt=40W1060s=24000J,4.某校師生自制了一臺電烘箱。電烘箱的電阻絲通過5A的電流時，每分鐘可產(chǎn)生6.6104J的熱量。求這臺電烘箱的電功率和電阻絲工作時的電阻。,解：,P=I2R,6.在家庭電路中，有時導(dǎo)線長度不夠，需要把兩根連接起來，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)。這是為什么？,根據(jù)公式P=I2R可知，在電流相等時，電阻越大，電功率越大。導(dǎo)線相互連接的位置接觸電阻比較大，因而電能轉(zhuǎn)化為熱的功率也較大，造成此處比別處更容易發(fā)熱，加速老化甚至引起火災(zāi),答：,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1、知道用電器