九年级物理上册（沪粤版）教学课件：15.4探究焦耳定律（共29张PPT）.pptVIP

检测预习一 1.知道用电器产热与电阻、电流的关系。 2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出结论。 检测预习二 知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道多种用电器散热方式。 学习目标： 1、知道用电器产热与电阻、电流的关系。 2、能够设计实验对电阻的产热与电流、电压、电阻三者的关系进行验证，并会分析实验数据得出结论。 3、能够根据P=UI进行公式变形并应用。 4、知道焦耳定律及公式，学会应用公式进行简单计算。知道多种用电器散热方式。 小结作业 同学们自己展示所学知识 作业：1、2 15.4 焦耳定律 第十五章 电能和电功率 　　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 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 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。 实验1：研究电热与电阻关系 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。 实验2：研究电热与电流关系 观察实验 　　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 焦耳简介 　　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。 　　2．公式：Q = I2Rt? 　　3．单位：焦耳（J） 二、焦耳定律 　　1．在纯电阻电路中（如：电暖器，电饭锅，电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = UIt = I2Rt=Pt=　　 　　2．在非纯电阻电路中，如当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： W＞Q热 电能 内能+机械能 此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热 三、电能和电热关系 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 　　一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 解: I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω 例题一 有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？ 解：消耗的电能： W= UIt =220V×5A×600s=6.6×105J 电热Q = I2Rt =(5A)2×5Ω×600s=7.5×104J 转化为的机械能：E机=W－Q=6.6×105J －7.5×104J =5.85×105J 例题二 答：电动机消耗的电能为6.6×105焦,产生的热量为7.5×104焦，有5.85×105焦电电能转化为机械能 　　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。 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 1.原理：利用电流的热效应来工作的。 2.核心部分：发热体，它是有电阻率大，熔点高的材料制成的 3.电热器的电热和电功的关系 因为电热器中消耗的电能只用来发热，所以 电热Q=电功W 1、电热器 　　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 电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。 (1)列举