九年級(jí)物理上冊(cè)焦耳定律

,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,第三節(jié),焦耳定律,創(chuàng)設(shè)情境、提出課題,問題1：,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(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?,問題2：,假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？,什么是電流的熱效應(yīng)？,導(dǎo)體中有電流通過的時(shí)候，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做,電流的熱效應(yīng),。,你能列舉生活中利用電流的熱效應(yīng)的例子嗎？,電流熱效應(yīng)的應(yīng)用,電流產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)呢？,進(jìn)行猜想、提出假設(shè),電流產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)呢？,電流產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小、導(dǎo)體電阻的大小以及通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。,這個(gè)猜想是否正確呢？,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè),請(qǐng)同學(xué)們思考一下研究的方法,在三個(gè)因素中先固定兩個(gè)因素，改變第三個(gè)因素，觀察導(dǎo)體放出的熱量與這個(gè)因素有什么關(guān)系，這種方法叫做,控制變量法,。,焦耳定律演示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn),1：研究電熱與電阻關(guān)系,R,1,=5,R,2,=10,A,在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)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,I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,=5,R,=5,I,1,在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。,歸納總結(jié)、得出結(jié)論,結(jié)論1.,在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,結(jié)論2.,在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,結(jié)論3.,在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,焦耳（,James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)家。用近 40 年的時(shí)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(shí)間的關(guān)系。,焦耳定律,內(nèi)容：,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。,公式：,Q=I,2,Rt,單位：,I安，R歐，t秒，Q焦,根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律,若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量,即,Q=W,又,W,UIt,根據(jù)歐姆定律,U=IR,Q=W=UIt=I,2,Rt,范 例 分 析,【,例題,】一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？,【,解,】,課 堂 討 論,問題1.,課文前面“？”中為什么“覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱”？,分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過它們的電流是一樣大，又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋€的大得多，所以根據(jù)焦耳定律QI,2,Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此，燈泡熱量發(fā)光，而電線卻感覺不到熱。,問題2.,課文前面“？”中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱？,分析：照明電路的電壓是一定的，由P=UI可知，電路中接入大功率電爐時(shí)，通過的電流大，在電線的電阻相同的情況下，跟電爐相連的電線中通過的電流比跟燈泡相連的電線中通過的電流大得多。所以根據(jù)焦耳定律Q=I,2,Rt可知，在相同的時(shí)間內(nèi)，電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。,反 饋 練 習(xí),電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟,成正比，,跟,成正比，,跟,成正比。,電流的平方,導(dǎo)體的電阻,通電時(shí)間,2.兩個(gè)電熱器的電阻之比為43，通過相同的電流，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過的電流強(qiáng)度為13，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_。,43,19,3當(dāng)0.2安的電流通過一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q,1,，若使通過的電流增加到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q,2,，那么Q,2,是Q,1,的（）,A.2倍B.4倍C.0.25倍D.0.5倍,B,4.一只“220V45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？,想 想 議 議,我們知道，額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？,再 見,