《九年级物理上册 15.4探究焦耳定律课件 （新版）粤教沪版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《九年级物理上册 15.4探究焦耳定律课件 （新版）粤教沪版.ppt（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、15.415.4 探究焦耳定律探究焦耳定律（1 1）灯灯泡泡发发光光一一段段时时间间后后，用用手手触触摸灯泡有什么感觉？为什么？摸灯泡有什么感觉？为什么？ （2 2）电风扇使用一段时间后，用手）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为触摸电动机部分有什么感觉？为什么？什么？答案答案: : 发烫。是电流的热效应。发烫。是电流的热效应。问题问题 灯灯泡泡接接入入电电路路中中时时，灯灯泡泡和和电电线线中中流流过过相相同同的的电电流流，灯灯泡泡和和电电线线都都要要发发热热，可可是是实实际际上上灯灯泡泡热热得得发发烫烫，电电线线的的发发热热却却觉觉察察不不出出来。这是为什么？来。这是为什么
2、？烫手烫手不烫手为什么？为什么？着火了！为什么？为什么？ 家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？这又是为什么？烫烫手手不烫不烫手手家庭电路中使用功率家庭电路中使用功率过大的用电器可能引过大的用电器可能引起火灾。起火灾。灯泡接入电路中时，灯灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热热得发光，电线的发热却觉察不出来。却觉察不出来。 要解释上述两个现象，我要解释上述两个现象，我们必须研究。们必须研究。 电流产生的热量与哪
3、些因电流产生的热量与哪些因素有关。素有关。一、正比还是反比一、正比还是反比实验实验 电流热效应跟电阻的关系电流热效应跟电阻的关系实验器材实验器材 实验目的实验目的 研究电流通过导体产生的热量跟哪些研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关因素有关 实验原理实验原理 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电上面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电我们可以
4、通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。流产生的热量。电源、开关、烧瓶、电流表、滑动变阻电源、开关、烧瓶、电流表、滑动变阻器器 、导管、适量煤油和足够导线、导管、适量煤油和足够导线两个相同的烧瓶中装满煤油两个相同的烧瓶中装满煤油分别放入电阻不同的电阻丝分别放入电阻不同的电阻丝通电后导管中的煤油上升。通电后导管中的煤油上升。在在通通电电电电流流和和通通电电时时间间相相同同的的条条件件下下，电阻越大，电流产生的热量越多。电阻越大，电流产生的热量越多。在电压和通电时间相同的条件下，电在电压和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越少。阻越大，电流产生的热量越少。12实验分析实验分析即即：电
5、电流流相相等等时时，在在一一定定时时间间内内，导导体体产生的热量跟电阻成正比。产生的热量跟电阻成正比。即：电压相等时，在一定时间内，导体即：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成反比。产生的热量跟电阻成反比。1. P=IU U=IRP=IU=IIR=I2R 在电流相同的情况下，电能转化成热能在电流相同的情况下，电能转化成热能时的功率跟导体的电阻成正比。时的功率跟导体的电阻成正比。 即即：在在电电流流相相同同时时，电电阻阻较较大大的的导导体体在一定时间内产生的热较多。在一定时间内产生的热较多。结论：结论：2. PUI I结论：结论： 在电压相同的情况下，电能转化在电压相同的情况下，电能
6、转化成热能时的功率跟导体的电阻成反比。成热能时的功率跟导体的电阻成反比。 即：在电压相同时，电阻较大的即：在电压相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热量较少。导体在一定时间内产生的热量较少。P=1.1.内内容容：电电流流通通过过导导体体产产生生的的热热量量跟跟电电流流的的平平方方成成正正比比，跟跟导导体体的的电电阻阻成成正正比比，跟跟通通电电时时间间成正比。成正比。 2.2.公式：公式：Q= I2Rt3.3.单位：单位：I- -安，安，R- -欧，欧，t- -秒，秒，Q- -焦。焦。注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到个用电器的电
7、流增加到3 3倍时，它产生的热量倍时，它产生的热量增大到增大到 倍。倍。9 英国物理学家焦耳英国物理学家焦耳做了大量的实验做了大量的实验, ,于于18401840年最先精确地确定电流产生的热量跟电年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。 焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻 斯特，他的父亲是一个酿酒厂主。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。1840
8、年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流的平方之积成正比。四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳楞次定律。焦耳活到了七十一岁。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律。非纯电阻电路：非纯电阻电路：W总总总总Q ( (W总总总总UIt = =W外外外外Q) )Q = W = UIt = I2Rt根据欧姆定律根据欧姆
9、定律U = IR又又 W = UIt若电流做的功全部用来产生热量即若电流做的功全部用来产生热量即Q = W注意：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = t来计算热量。来计算热量。纯电阻电路：纯电阻电路：W总总总总= =Q放放放放= =Pt=UIt= = t= =I2Rt二、电流热效应的应用与控制根据焦耳定律可知，生活中用电器在工作时，会产生电热，怎样合理地应用电热和防止电热造成的危害呢？电热的利用和防止电热的利用和防止1.1.电热器：利用电流来加热的设备。电热器：利用
10、电流来加热的设备。主要部件：发热体（电阻率大、熔点高）主要部件：发热体（电阻率大、熔点高）应用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化应用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器、电烙铁等等。器、电烙铁等等。2.2.电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。机里面的小电风扇等等。1.1.焦耳焦耳定律是反映电定律是反映电流的流的 效应的效应的规律，即规律，即_转化为转化为 的规律。的规律。2.2.电流通过电风扇做功时电流通过电风扇做功时, , 能转化能转化为为_能和能和_ 能，如果电流做功能，如果电流做功3.6103.6106 6J,J,电风扇获得的
11、机械能一定电风扇获得的机械能一定 _ 3.6103.6106 6J J。牛刀小试热热电能电能热能热能电电热热机械机械小于小于3. 3. 下列用电器正常工作时，要防止电流热下列用电器正常工作时，要防止电流热效应的是效应的是( ) ( ) A A电灯电灯 B B电视机电视机 C C电饭锅电饭锅 D D电熨斗电熨斗4. 4. 下列家用电器中，利用电流热效应工作下列家用电器中，利用电流热效应工作的是的是( ) ( ) A A电风扇电风扇 B B电饭锅电饭锅 C C电冰箱电冰箱 D D电视机电视机 BB课时练习课时练习1.电流通过导体时产生的热量跟电流通过导体时产生的热量跟_成正比，跟导体成正比，跟导体
12、的的_成正比，跟成正比，跟_成正比，这个规律叫做焦耳成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字定律，数字 表达式是表达式是_.2.电热器是利用电流的电热器是利用电流的_效应制成的，它的主要部件是效应制成的，它的主要部件是_.电流流过电热器所做的功全部用来产生电流流过电热器所做的功全部用来产生_.3.有两根金属电阻丝，电阻分别为有两根金属电阻丝，电阻分别为5和和15，将它们串联后，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电接在一个电源两端，它们的电 压之比为压之比为_，在相同的时间，在相同的时间内产生的热量之比为内产生的热量之比为_； 如果将它们并联同一电源两极间如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流
13、之比为，通过它们的电流之比为_，在相等的，在相等的 时间内产生的热量时间内产生的热量之比为之比为_.电流的平方电流的平方电阻电阻通电的时间通电的时间Q=I2Rt热热发热体发热体 热量热量1 31 33 13 1课堂小结1.电热与电阻的关系电热与电阻的关系（1）电流相等时，在一定时间内，导体产）电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成正比。生的热量跟电阻成正比。（2）电压相等时，在一定时间内，导体产）电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成反比。生的热量跟电阻成反比。2.电热的应用和控制电热的应用和控制（1）焦耳定律）焦耳定律（2）电热的应用和控制）电热的应用和控制Q =I2Rt
