資源簡介

(共29張PPT)
魯教版 物理 九年級（上）
第十四章 第五節
焦耳定律
1.知道電流的熱效應。
2.通過實驗探究電流通過導體時產生熱量的多少跟什么因素有關。
3.知道焦耳定律，會用焦耳定律進行計算。
學習目標
一.電流的熱效應
生活中.許多用電器接通電源后.都伴有熱現象產生.
電流通過導體時電能轉化為內能，這種現象叫做電流的熱效應.
　　電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱
　　電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關
想想議議
二.探究：電流產生的熱量跟什么因素有關
電爐絲通過導線接入
電路，通過相同的電
流,為什么電爐絲熱得
發紅，而導線幾乎不發熱？
猜想與假設
鎳鉻絲
銅線
由此你能猜想出電流產生的熱量跟什么因素有關嗎？
導體的電阻
探究：電流產生的熱量跟什么因素有關
并聯的各用電器正常工作時，干路導線發熱會著火，而支路的導線卻無事，為什么？
猜想與假設
由此你能猜想出電流產生的熱量跟什么因素有關嗎？
通過導體的電流
[猜想與假設]
1.可能與電阻有關。電阻越大，電流熱效應越大
電流的熱效應與那些因素有關？
2.可能與電流有關。電流越大，電流熱效應越大
3.可能與通電時間有關。通電時間越長，電流熱效應越大
討論
1.當一個物理量被猜測與多個因素有關，應用什么方法去研究？
[設計實驗]
控制變量法
討論
2.用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？
轉換法
電熱——氣體（或液體）受熱膨脹.觀察產生熱量的多少
電流通過導體時產生熱的多少與什么因素有關
演示實驗
實驗裝置
轉換法
實驗過程與實驗現象：
（1）在電流和時間相同的情況下，研究熱量和電阻的關系；
（2）在電阻和時間相同的情況下，研究熱量和電流的關系；
（3）在電流和電阻相同的情況下，研究熱量和時間的關系；
電阻絲
在電流、通電時間相同時，阻值 大 的電阻產生的熱量多.
實驗1：研究電熱與電阻關系
實驗1：研究電熱與電阻關系
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
A
　　在研究電熱要電阻關系中控制電流、通電時間相同.
實驗2：研究電熱與電流關系
I = 2I1
I
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 Ω
I1
　　在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大.這個電阻產生的熱量越多.
電阻絲
在電阻、通電時間相同時，電流 大 的電阻產生的熱量多.
實驗2：研究電熱與電流關系
電阻絲
在電流、電阻相同時，通電時間 長 的產生的熱量多.
實驗3：研究電熱與通電時間關系
實驗結論：
1、在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產生的熱量越多。
（I與t相同，R越大，Q越多）
2、在通電時間、電阻相同的情況下，電流
越大，產生的熱量越多。
（ R與t相同，I越大，Q越多）
3、在電阻、電流相同的情況下，通電時間越長，產生的熱量越多。
（ R與I相同，t越大，Q越多）
焦耳定律
Q =I Rt
熱量 電流 電阻 時間
J A Ω S
公式：
意義：
單位：
焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比.
焦耳
(1818－1889)
答：因為導線和電爐絲是串聯的，Ｉ線=Ｉ電爐絲
R電爐絲＞R導線，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時間內電流通過電爐絲產生的熱量大，因此電爐熱得發紅而導線卻幾乎不發熱。
電爐絲
導 線
我們學習了焦耳定律，怎樣回答剛才的問題？
　　1．當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，那么電流產生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即
Q = W = Pt = UIt = U2/R t = I2Rt
　　如：電暖器，電飯鍋，電爐等。
　　2．當電扇工作時，消耗的電能主要轉化為電機的機械能：
　　W＞Q熱
三、電能和電熱關系
電能 內能+機械能
Q = W
純電阻電路
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
　　一根 60 Ω 的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在 5 min內共產生多少熱量
答: 在 5 min 內共產生 6 480 J 熱量。
解:
例題
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
純電阻電路
3.下列用電器正常工作時，在相同的時間內產生熱量最多的是（ ）
A．“220v，60w”的電風扇 B．“220v，60w” 日光燈 C．“220v，60w”的電熱器 D．一樣多
C
哪個用電器消耗的電能多？
非純電阻電路
1．電熱的利用
利用電熱孵化器孵小雞
用來加熱
　　清潔衛生，沒有環境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節溫度。
四、電熱的利用和防止
電熱器的優點:
　　很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。
2．電熱的危害
一、電流的熱效應
定義：電流通過導體時，電能轉化成內能，這種現象叫做電流的熱效應。
二、焦耳定律
表述：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體電阻成正比，跟通電時間成正比。
三、電熱的利用和防止
1．利用：電暖氣、電烤箱、電熨斗。
2．防止：隔熱涂層、散熱扇。
課堂小結
1.電流通過導體時產生的熱量跟__________成正比，跟導體的____成正比，跟__________成正比，這個規律叫做焦耳
定律，數字 表達式是_______.
2. 在電流、通電時間相同的情況下，_____越大，產生的熱量越多。
3.在通電時間、電阻相同的情況下，_____越大，產生的熱量越多。
3、在電阻、電流相同的情況下，________越長，產生的熱量越多。
電流的平方
電阻
通電的時間
Q=I2Rt
電阻
電流
通電時間
當堂檢測
3.下列常見電器中不是利用電流的熱效應的是( )
B
4.(2011·株洲中考)某阻值為4 Ω的定值電阻，通過的電流為0.5 A，則1 min產生的熱量是( )
A.2 J B.30 J C.60 J D.120 J
【解析】選C.由焦耳定律得，該定值電阻1 min產生的熱量為
Q=I2Rt=(0.5 A)2×4 Ω×60 s=60 J，故選C.
C
5.在“探究電流通過導體產生的熱量與電阻間關系”的實驗中，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在相同質量和初溫的煤油中，每一燒瓶里各插入一溫度計，如圖所示，電流通過導體產生的熱量不易直接觀察，本實驗中通過 __________________顯示電流產生的熱量變化；上述實驗中采用這種電路連接方式的目的是______________________.
溫度計示數上升
保證通過兩個電阻絲的電流相等

展開更多......

收起↑