物理人教版九年级全册第十八章第四节焦耳定律.ppt

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1、人教版物理九年级全册第十八章第四节焦耳定律南宁市天桃实验学校罗巧芹一、电流的热效应生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。生活中的物理导线和电炉串联，为什么电炉热得发红而导线并不很热？说明什么？二、探究：电流通过导体产生的热量跟什么因素有关？[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。导线电炉丝讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，用什么方法去研究？[设计实验]控制变量法2.电热是不易观察和比较的物理量，应

2、采用什么方法去研究？转换法电热——固体、液体、气体受热膨胀，观察现象比较产生热量的多少。【跟踪思考】通电后蜡块受热会发生熔化，哪个蜡块先熔化，则哪个电流产生热量多。【跟踪思考】通电后烧瓶里的煤油受热温度升高，温度计的示数上升，哪个温度计示数高，则哪个电流产生热量多。【跟踪思考】通电后密闭容器的气体受热膨胀后，温度升高，压力变大，连接的U型管里的液面高度差变大，哪个U型管里的液面高度差变得更大，则哪个电流产生热量多。①使电阻串联电流相同。②观察哪个U型管里的液面高度差变得更大，则哪个电流产生热量多。电流通过导

3、体产生的热量与电阻的关系思考：①实验设计中，怎样保证电流相等？②实验中观察什么比较产生热量的多少？【演示实验1】R1=5ΩR2=5ΩR3=5Ω现象：通电时间t和电流I相同时，电阻R大对应的U型管液面升得高，即电流通过导体产生的热量Q多。结论1：在电流I和通电时间t相同时，电阻R越大产生的热量Q越多。【演示实验1】1、如何设计电路？2、通过哪个电阻电流小？为什么？电流通过导体产生的热量和电流的关系？【演示实验2】R1=5ΩR2=5ΩR3=5Ω看到了什么现象？说明了什么结论？①在电阻R和通电时间t相同时，电流I

4、大的对应U型管液面升的高，即产生的热量Q多。②结论2：在电阻R相同和通电时间t相同时，通过的电流I越大，产生的热量Q越多。【演示实验2】导体的电阻越大产生的热量越多，通过导体的电流越大产生的热量越多，通电时间越长产生的热量越多。归纳后初步的结论：【演示实验3】电流通过导体产生的热量和通电时间的关系？结论3：在电阻R和电流I相同时，通电时间t越长，产生的热量Q越多。焦耳，英国物理学家，一生致力于实验研究。他用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、

5、电阻和通电时间的关系。焦耳焦耳Q=I²Rt热量电流电阻时间JAΩS2、公式：3、意义：4、单位：三、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。答：因为导线和电炉丝是串联的，通过导线和电炉丝的电流相等，而电炉丝的电阻比导线电阻大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在通电时间相同内电流通过电炉丝产生的热量大，因此电炉热得发红而导线却几乎不发热。电炉丝导线怎样回答:导线和电炉串联，为什么电炉热得发红而导线并不很热？例：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5

6、min内共产生多少热量？已知：R=60ΩU=36Vt=5min=300s求：Q解：通过电阻丝的电流为：UI=__R=36V60Ω=0.6A产生的热量为：Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300s=6480J答：5min内共产生的热量是6480J例题解析练习1：完成课本P102动手动脑学物理第一题。焦耳定律的理论推导电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为内能，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。适用于纯电阻电路Q=W=UIt=I2Rt电能全部转化为内能电流通过导体时，如果电能没有全部转化为内能，而是同时转

7、化为其他形式的能量。如电风扇…拓展求消耗的电能：W=UIt求电热：Q=I2Rt练习2：赵强同学家中有一个电动机，已知该电动机的线圈电阻为100Ω，当他将这个电动机接在家庭照明电路220v中，通过的电流是1A,通电10s,电流所做的功是J,产生的热量是J.10002200电功：W=UIt=220v×1A×10s=2200J电热：Q=I2Rt=(1A)2×100Ω×10s=1000J1、电热的利用有哪些优点？2、生活中我们是如何利用电热？自主学习3、生活中我们是如何防止电热的危害的？环保、热效率高、可以方便调节

8、温度加热、驱潮装散热窗、散热扇、不要长时间使用、不要在高温环境下使用四、电热的利用和防止：本节课你有什么收获？一.电流的热效应1.定义:电流通过导体导体会发热的现象.2.实质:电能转化为内能.二.焦耳定律(控制变量法转换法)1.内容:电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通过时间成正比.2.公式:Q=I2Rt3.单位:电流---安(A)电阻---欧(Ω)时间---秒(s)热量---焦(