焦耳定律教学.ppt

物 理 新课标（RJ）·九年级全一册（下） 第十八章 电功率 第4节　焦耳定律 导学设计 导学设计 应用示例 应用示例 课堂小结 课堂小结 当堂检测 当堂检测 第十八章 电功率 导 学 设 计 学点1　电流的热效应 实验1：灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？想想为什么。 实验2：电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分，有什么感觉？想想为什么。 图18－4－2 第十八章 电功率 问题：以上实验表明：电流通过用电器时，一般用电器都会________，电流通过导体时电能转化成______能. 发热 内 　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 　　电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 一、电流的热效应 　　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 第十八章 电功率 学点2　探究：电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关 假设：电流通过导体时产生的热的多少可能跟________、________、____________有关。 电流 电阻 通电时间 实验1：如图18－4－3所示，探究电热与电阻的关系。 图18－4－3 演示实验 实验装置 实验1：研究电热与电阻关系 第十八章 电功率 实验2：如图18－4－4所示，探究电热与电流的关系。 图18－4－4 2、实验活动设计： ① ② ③ 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 　　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。 I t R Q 同 同 越大 越多 实验2：研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 　　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。 R t I Q 同 同 越大 越多 　　焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），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 二、焦耳定律 Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S （2）公式： （3）意义： （4）单位： （1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 二、焦耳定律 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 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： U I= __ R = 36V 60? =0.6A 电流产生的热量为： Q=I2Rt =6480J =(0.6)2×60×5×60J 　　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： W＞Q热 三、电能和电热关系 电能 内能+机械能 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 第十八章 电功率 学点4　电热的利用和防止 观察：如图18－4－5所示，(a)是一台电动机，(b)是一台电视机。电动机的外壳制成许多皱折形状，电视机的外壳后有许多孔窗。 图18－4－5 第十八章 电功率 问题1：用电器发热的原因是什么？ [答案] 电流的热效应。 问题2：电动机的外壳制成许多皱折形状和电视机的外壳后有许多窗孔，这种形状或结构对电动机和电视机有什么好处？ [答案] 减少电流热效应所带来的危害。 第十八章