秋九级物理全册焦耳定律新版新人教版学习教案.pptx

会计学1秋九级物理秋九级物理(wl)全册焦耳定律新版新人教全册焦耳定律新版新人教版版第一页，共17页。电流通过导体时电能电流通过导体时电能(dinnng)(dinnng)转化成内能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。，这个现象叫做电流的热效应。一、电流一、电流(dinli)的热效应的热效应 举例：在生活中还有哪些器件举例：在生活中还有哪些器件(qjin)(qjin)是利用电流是利用电流的热效应工作的？的热效应工作的？电热水壶、电炉、电暖水袋、电饭锅等。电热水壶、电炉、电暖水袋、电饭锅等。第1页/共17页第二页，共17页。现象：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得现象：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎发红，而导线却几乎(jh)(jh)不发热不发热? ?问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? ?想想议议想想议议 猜想猜想(cixing)：与电阻：与电阻、电流、时间有关。、电流、时间有关。第2页/共17页第三页，共17页。电流通过电流通过(tnggu)(tnggu)导体时产生热的多少与什么因素导体时产生热的多少与什么因素有关有关? ?演示实验演示实验实验装实验装置置 实验原理：当电流通过电阻丝时实验原理：当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气，电流产生的热量就使瓶中的空气温度温度(wnd)(wnd)升高、体积膨胀，导管升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上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液面上升的高度比较电流产生的热量。量。 第3页/共17页第四页，共17页。实验实验1：研究电热与电阻：研究电热与电阻(dinz)的关系的关系R1 = 5 R2 = 10 A结论：在电流相同结论：在电流相同(xin tn)、通电时间相同、通电时间相同(xin tn)的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。现象：电阻较大现象：电阻较大(jio d)的这边的液柱上的这边的液柱上升较高。升较高。第4页/共17页第五页，共17页。实验实验2：研究：研究(ynji)电热与电流电热与电流的关系的关系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1结论：在电阻相同结论：在电阻相同(xin tn)、通电时间相同、通电时间相同(xin tn)的情况下，通过一个电阻的电流越大的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。，这个电阻产生的热量越多。现象现象(xinxing)：电流较大的这边的空气：电流较大的这边的空气柱上升较高。柱上升较高。第5页/共17页第六页，共17页。观察实验观察实验第6页/共17页第七页，共17页。焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年的时间年的时间(shjin)做了做了 400 多次实多次实验，验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间时间(shjin)的关系。的关系。焦焦 耳耳第7页/共17页第八页，共17页。1内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次内容：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方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电，跟通电(tng din)时间成正比时间成正比。2公式：公式：Q = I2Rt 3单位：焦耳（单位：焦耳（J）二、焦耳定律二、焦耳定律(jio r dn l)注意：（注意：（1）公式中的）公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一各物理量针对的是同一(tngy) 段导体而言的；段导体而言的； （2）Q是是I的二次方成正比；的二次方成正比； （3）计算时各物理量的单位：）计算时各物理量的单位：I 安，安，R欧欧，t秒，秒，Q 焦。焦。第8页/共17页第九页，共17页。1当电流通过导体时，如果电能全部转化为当电流通过导体时，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，那么内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生电流产生(chnshng)的热量的热量Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能W，即：，即：Q=W=UIt=I2Rt=如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。三、电能三、电能(dinnng)和电热的关系和电热的关系回到前面的问题：电炉丝和导线通过的电流回到前面的问题：电炉丝和导线通过的电流(dinli)相同。为什么电相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：原因：I和和t一定，一定，导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。少。U 2Rt第9页/共17页第十页，共17页。Q = I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s = 6 480 J 一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端的电源两端(lin dun)，在，在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?答答: 在在 5 min 内共产生内共产生(chnshng) 6 480 J 热热量。量。解解: :例题例题(lt)1I = = 0.6 AUR36 V60 第10页/共17页第十一页，共17页。例题例题2 一台电动机正常工作时线圈一台电动机正常工作时线圈(xinqun)两端的电两端的电压为压为380 V，线圈，线圈(xinqun)的电阻为的电阻为2 ，通过线圈，通过线圈(xinqun)的电流为的电流为10 A。这台电动机正常工作时，一。这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能秒钟消耗的电能_J，产生的热量为，产生的热量为_J。3800200第11页/共17页第十二页，共17页。额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位常工作时单位(dnwi)(dnwi)时间内产生的热量越多。可是按照时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位焦耳定律，电阻越大，单位(dnwi)(dnwi)时间内产生的热量越时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? ?想想议议想想议议第12页/共17页第十三页，共17页。答：前者说电阻越小，正常工作答：前者说电阻越小，正常工作(gngzu)(gngzu)时单时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；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，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前提条件。在应用公式时应该特别注意前提条件。第13页/共17页第十四页，共17页。1 1电热电热(dinr)(dinr)的利用的利用利用利用(lyng)电热孵化器孵小鸡电热孵化器孵小鸡用来用来(yn li)加热加热电热器的优点电热器的优点: 清洁卫生清洁卫生，没有环境污染，热效率高，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节，还可以方便地控制和调节温度。温度。四、电热的利用和防止四、电热的利用和防止第14页/共17页第十五页，共17页。很多情况下我们并不希望很多情况下我们并不希望(xwng)(xwng)用电器的温度过高用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，是为了通风散热；电脑运。如：电视机的后盖有很多孔，是为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等。行时要用微型风扇及时散热等。2 2电热电热(dinr)(dinr)的危害的危害第15页/共17页第十六页，共17页。课堂小结课堂小结焦耳定律焦耳定律的实验和的实验和内容内容电热的利电热的利用和危害用和危害第16页/共17页第十七页，共17页。