18.4 焦耳定律 同步教学课件2023-2024学年人教版物理九全一册

人教版物理九年级全册 焦耳定律 教学课件 1 创设情境 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 电流的热效应 电流通过导体时电能转化成热能，这个现象叫做电流的热效应。 电能转化为热能。 实质: 　　电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 　　电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 电流的热效应 猜想与假设 1、可能与电阻有关 2、可能与电流有关 3、可能与通电时间有关 电流的热效应 设计实验 讨论1、当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？ 控制变量法 讨论2、用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 利用物理量产生的效应来观察不可见的物理量的方法叫转换法。 电流的热效应 实验装置 原理：利用气体的热胀冷缩。 器材：两个透明容器中密封着等量的空气，容器中各有一段电阻丝，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，从而得出电热的多少。 电流的热效应 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 电流的热效应 　　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2：研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω I1 R = 5 Ω R = 5 Ω 　　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。 电流的热效应 焦耳定律 　　焦耳（James Prescott Joule， 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 焦耳定律 　　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 = I2Rt  　　3．单位：焦耳（J） 焦耳定律 　　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 电能 内能+机械能 焦耳定律 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 　　一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 解: I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω 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。 电热的利用和防止 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。 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。 课堂小结 洪山嘴中学詹振亚 1、电流的热效应 电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.   2、焦耳定律的内容 Q = I2Rt ＝UIt＝U2/R t 3、焦耳定律的公式 4、电热的利用和防止 课堂练习 1、电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的________制成的加热设备。 电能 热 2、“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系” 的实验中，应保持 、 一定，用 改变电阻丝的电流。 3、一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是___W，通电1min时产生的热量是______J。 热效应 电阻 时间 滑动变阻器 400 24000 课堂练习 4、把两个阻值为R1＝6Ω，R2＝9Ω 的电阻串联在电路中，通电相同时间时，R1，R2上产生的热量之比Q1∶Q2＝ ，若并联在电路中，通电相同时间，R1，R2上产生的热量之比Q1∶Q2＝