九年级物理全册 18.4焦耳定律课件 新人教版.ppt

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 现象 电炉丝热得发红 而导线却几乎不发热 思考 电流通过导体时产生热的多少可能跟哪些因素有关 想想议议 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 实验方法 控制变量法 猜想 电热的大小可能的影响因素 实验中如何巧妙地反映出电流通过电阻产生热量的多少 演示实验 实验装置 实验1 研究电热与电阻关系 实验思路 1 控制 一定2 改变 3 观察 实验结论 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 实验2 研究电热与电流关系 实验思路 1 控制 一定2 改变 3 观察 实验2 研究电热与电流关系 实验结论 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 实验视频 焦耳 JamesPrescottJoule 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 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 I2Rt3 单位 焦耳 J 二 焦耳定律 为什么电炉丝热的发红 而导线却几乎不发热 答 导线和电炉丝串联 根据焦耳定律 Q I2Rt 在电流和通电时间相同的情况下 由于导线电阻远小于电炉丝电阻 所以电炉丝产生的热量多而发红 导线产生的热量少而几乎不发热 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 UIt 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 Q I2Rt 0 6A 2 60 W 300s 6480J 一根60 的电阻丝接在36V的电源两端 在5min内共产生多少热量 答 在5min内共产生6480J热量 解 例题 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 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 讨论1 用什么方法和器材去观察电热 1 质量相等是为了控制变量 2 选择煤油是因为煤油比热容小升温快 水比热容大升温慢 实验时间过长 3 而且含有杂质的水是导体 影响电阻丝的电阻 影响实验 讨论2 为何选择质量相等煤油而不是水