2019年春九年級物理全冊 第十八章 第4節(jié) 焦耳定律課件 新人教版.ppt
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4.焦耳定律,,導入新課,,,講授新課,,,,課堂小結,,,,隨堂訓練,,,,,,,,第十八章電功率,導入新課,小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè),不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業(yè),電視機也沒打開,很高興,可是用手一摸電視機的后蓋就發(fā)現(xiàn),小明剛看過電視。你知道他爸爸是根據(jù)什么判斷的嗎?,學習目標,1.認識到電能可以轉化為熱能,了解電熱的應用。2.知道電流通過導體時產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時間的定性關系。3.知道電流熱效應的利用與危害。,導入新課,講授新課,生活中,許多用電器通電后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。,電流通過導體時電能轉化成內(nèi)能,這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。,電烤箱,電烙鐵,電熱水壺,生活中利用電流熱效應的用電器,講授新課,電爐絲和導線通過電流相同,為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而導線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關?,,講授新課,①可能與電阻有關。電阻越大,電流熱效應越大。,電流的熱效應與那些因素有關?,②可能與電流有關。電流越大,電流熱效應越大。,③可能與通電時間有關。通電時間越長,電流熱效應越大。,講授新課,思考,猜想與假設,實驗裝置實物圖,演示實驗,講授新課,研究電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關,當電流通過電阻絲時,電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹,導管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多,液面就會上升得越高。我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。,控制變量法,實驗目的,實驗方法,實驗原理,講授新課,實驗1:研究電熱與電阻關系,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。,講授新課,實驗2:研究電熱與電流關系,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。,講授新課,結論1:在通電電流和通電時間相同的條件下,電阻越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。,結論2:在電阻和通電時間相同的條件下,電流越大,電流產(chǎn)生的熱量越多。,結論3:在通電電流和電阻相同的條件下,通電時間越長,電流產(chǎn)生的熱量越多。,實驗結論,講授新課,1.內(nèi)容:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。2.公式:Q=I2Rt3.單位:焦耳(J),焦耳(1818-1889),講授新課,,例1:一根60?的電阻絲接在36V的電源上,在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?,分析:先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流,再利用焦耳定律公式計算電流產(chǎn)生的熱量。,講授新課,4.根據(jù)電功公式和歐姆定律推導焦耳定律,非純電阻電路:W總>Q(W總=UIt=W外+Q),∴Q=W=UIt=I2Rt,根據(jù)歐姆定律U=IR,又∵W=UIt,若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W,講授新課,分析論證:電流熱效應與電阻關系,1.在串聯(lián)電路中,由P=UI,U=IR,可以得出P=。,這個式子表明:電流相等時,在一定時間內(nèi),導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成。,2.在并聯(lián)電路中,由P=UI,,可以得出P=。,這個式子表明:電壓相等時,在一定時間內(nèi),導體產(chǎn)生的熱量跟電阻成。,IR,正比,反比,講授新課,例2:某電動機上標有“220V,2A”它的線圈電阻為5?,當它正常工作一分鐘后,消耗的電能為多少?線圈中產(chǎn)生的熱量為多少?如沒有其他能量的損失,則得到多少的機械能?,解:消耗的電能為:W總=UIt=220V2A60s=26400J,線圈中產(chǎn)生的熱量為:Q=I2Rt=(2A)25?60s=120J,得到的機械能為:W機=W總-Q=26400J-120J=25200J,講授新課,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: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節(jié)溫度。,講授新課,很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如:電視機的后蓋有很多孔,為了通風散熱;電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。,2.電熱的危害,講授新課,電流的熱效應有時對我們有益,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)中利用電流熱效應的實例,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產(chǎn)生危害而采取的措施,電腦主機有風扇散熱;電視機上的散熱窗、電動機外殼有許多散熱片,講授新課,課堂小結,焦耳定律,電流的熱效應,焦耳定律,特征:電流通過導體會發(fā)熱,探究電流熱效應跟哪些因素有關,表述:電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。,公式:Q=I2Rt,Q=I2Rt的推導公式的應用,,,,1.現(xiàn)有甲、乙兩個電爐子,已知電爐電阻R1>R2,分別接入電源電壓220V的電路中,相同時間內(nèi),它們發(fā)熱情況是()A.甲放熱多B.乙放熱多C.同樣多D.無法判斷2.將一臺“220V100W”的電風扇,一個”220V100W”的充電器,一把“220V100W”的電烙鐵分別接在220V的電源上,在相同時間內(nèi),電流通過他們時發(fā)熱功率最大的是()A.電烙鐵B.充電器C.電風扇D.一樣多,B,A,隨堂訓練,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1210Ω,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:,因為電烙鐵消耗的電能全部用來發(fā)熱,所以,Q=W=Pt=40W1060s=24000J,隨堂訓練,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,∴,隨堂訓練,- 配套講稿:
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