2016年秋九年级物理全册第十八章电功率第四节焦耳定律课件（新版）新人教版.ppt

* 第十八章 电功率 学习新知 检测反馈 第4节 焦耳定律 九年级物理上 新课标 [人] 问题思考 多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾视频： 学 习 新 知 电流的热效应 生活中.许多用电器接通电源后.都伴有热现象产生. 电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？ 烫手 不烫手 着火了！ why？ 家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？ 烫手 不烫手 家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。 要解释上述两个现象，我们必须研究 电流产生的热量与哪些因素有关. 思考： 1.灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？ 2.相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？ 3.电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。 这又是为什么？ 电流通过导体产生热的多少 跟什么因素有关？ [猜想与假设] 1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大 电流的热效应与那些因素有关？ 2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大 3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大 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？ [设计实验] 控制变量法 讨论 2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 转换法 电热——气体（或液体）受热膨胀.观察产生热量的多少 实验过程与实验现象： （1）在电流和时间相同的情况下，研究热量和电阻的关系； （2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系； （3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系. 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，研究电热与电阻的关系. 电阻丝 在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多. 实验1：研究电热与电阻关系 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，研究电热与电流的关系. 电阻丝 在电阻、通电时间相同时，电流 大 的电阻产生的热量多. 实验2：研究电热与电流关系 电阻丝 在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多. 实验3：研究电热与通电时间关系 1.I与t相同，R越大，Q越多 2.R与t相同，I越大，Q越多 3. R与I相同，t越大，Q越多 英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律. 实验结论： 焦耳定律 Q =I2Rt 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 焦耳定律内容：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. 焦耳 (1818－1889) 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W UIt = M 非纯电阻电路: 电能 → 内能+其它形式的能 W E其 + Q UIt I2Rt=Q ＞ 例1：一根60? 的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内共产生多少热量？ 分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。 解： 例题 例2 一电热水器电阻丝的阻值为50 Ω,正常工作时的电流为4 A,工作10 min放出的热量为多少焦? 解:工作10 min放出的热是: Q=I2Rt=(4 A)2×50 Ω×10×60 s=4.8×105 J. 拓展延伸 从前面学习知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大.电阻越小，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？ 根据焦耳定律和欧姆定律，电流通过用电器的单位时间内产生的热量为 Q/t = I2R 或 Q/t = U2/R .其中Q/t = I2R表示通过用电器的电流相等时，用电器电阻越大，单位时间内产生的热量越多； Q/t = U2/R 表示用电器的两端的电压相等时，用电器电阻越小，单位时间内产生的热量越多。因此，两者是不矛盾的。 前面两个现象的解释 1 第一个为什么