14.5焦耳定律课件 2023-2024学年鲁科版（五四学制）九年级上册物理

攀登!! 第十四章 电功率 第五节 焦耳定律 视频《高压电流熔化铁钉和扳手》 新课引入 想想议议 ① 为什么铁钉、铁扳手都熔化了,而铜导线没事? (铁在1538 时开始熔化,铜在1085 C时开始熔化) ② 为什么导线的外皮后来开始燃烧了,你有什么猜想? 新课引入 电流通过导体时,导体发热的现象, 叫做电流的热效应。 提出问题: 电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关? 电能 热能 一、电流的热效应 铜和铁在电学性质上有什么区别? 用手机看视频、玩游戏的时候,手机会发热,为什么呢? 电功率增加,而电池电压不变,故手机中的电流变大。 电阻 、电流 、通电时间 长度、粗细、温度相同的情况下,铜的电阻比铁小。 —— 控制变量法 为什么不猜想电压? 同一段导体,电压越大,电流越大。 猜想与假设: 一、电流的热效应 实验方法:控制变量法 如何比较电流产生热量的多少? 用导体加热液体,把电热传递给液体, 把比较电热的多少转化为比较液体温度 变化了多少。 、转换法 设计实验: 一、电流的热效应 用蜡将木棍粘在电热丝上, 观察哪组蜡先熔化使木棍掉下 加热空气,空气热胀冷缩 使U形管中液面出现高度差 拓展:其他一些比较电热的方案 一、电流的热效应 实验电路图: ① 控制通电时间、电流相同, 电阻不同; ② 控制通电时间、电阻相同, 电流不同。 R1 R2 R3 R4 R5 R1 ≠ R2 R3 = R4 串联 并联分流 同一电路,不同时间间隔,比较液体温度的变化。 ③ 控制电流、电阻相同,通电时间不同。 一、电流的热效应 电阻/ 电流/A 通电时间/min 煤油温度的变化/ …… …… …… …… 实验数据记录表: R1 R2 R3 R4 R5 进行实验, 收集证据 一、电流的热效应 在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大, 产生的热量越多; 在电阻、通电时间相同的情况下,电流越大, 产生的热量越多; 在电流、电阻相同的情况下,通电时间越长, 产生的热量越多。 分析与论证: 一、电流的热效应 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。—— 焦耳定律 Q=I2Rt 热量=电流2 电阻 时间 1 J=(1 A)2 1 1 s 英国物理学家焦耳,通过大量实验, 于1840年精确得出: 适用于任何用电器 产生的热量的计算 二、焦耳定律 想想议议:假设电视机、电风扇、电暖器都标有“220 V、 200 W”,把它们接入家庭电路中,则相同时间内,电流 通过哪个用电器产生的热量多? W=Pt 电功一样多 电视机 电风扇 电暖器 W=Q+光能、声能 W=Q+机械能 W=Q 二、焦耳定律 W=Pt 电功一样多 电视机 电风扇 电暖器 W=Q+光能、声能 W=Q+机械能 W=Q 当电能全部转化为热时(电路中只有电阻) Q=I2Rt Q=W=Pt=U