6.3《焦耳定律》课件--2023-2024学年教科版物理九年级上册

第六章 电功率 第三节 焦耳定律 你知道吗? 星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样做的? 她摸了摸电视机的的散热窗,发现那儿还热着呢 你有类似的经历吗,这个故事对你有什么启示? 1、电流通过导体时,电能要转化成热,这个现象叫做电流的热效应。 (电流通过导体时,导体会发热) 2、思考:为什么电热丝热的发红,而导线却几乎不发热?发热的多少与什么因素有关? 电流还具有磁效应和化学效应 一、电流的热效应 提出问题: 电流产生的热量跟哪些因素有关呢? 猜想: 通电时间 电流的大小 导体电阻的大小 二、探究:电流的热效应与什么因素有关 实验方法: 实验目的: 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 实验原理: 当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀,导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多,液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量. 实验探究 控制变量法 实验探究 现象:电阻较大的这边的空气柱上升较高. 说明:电流相同,通电时间相同时,电阻越大(右边电阻),电流所产生的热量越多. 现象:电流较大(左边电阻)的这边的空气柱上升较高。 说明:电阻相同,时间相同时,电流越大,电流所产生的热量越多。 焦耳定律实验(R) (I) 实验探究 结论一: 在相等的时间内,电流相同时,电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多 结论二: 在相等的时间内,电阻相同时,电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量多 焦耳定律 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。 R I2 t Q Q =I Rt 热量 电流 电阻 时间 J A S 公式: 意义: 单位: 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) 焦耳定律 例1: 一根60 的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生多少热量? U R = 解: I= 36V 60 =0.6A Q=I 2 Rt=(0.6) 2 60 300J=6480J U R 解: I= 36V 60 =0.6A U R 解: I= 36V 60 =0.6A = 解: I= 36V 60 =0.6A 3、电功W=UIt与电热Q=I2Rt的区别 ①在纯电阻电路中,电功等于电热。 电能全部转化成热 ②在非纯电阻电路中,电功大于电热 W>Q W=Q 电能转化为热和其它 W=IUt 公式求得的是总消耗的电能; Q=I2Rt 公式求得的是转化为热能的那部分电能 Q = W =Pt = UIt = I 2Rt= 2 U R t 例题2:有一电动机其线圈的电阻为10 ,其正常工作的电压为220V,工作时的电流是4A,其正常工作一小时消耗的电能和发热的各是多少? [理论推导] P = I U , U