九年級(jí)物理上冊(cè) 15.4探究焦耳定律課件 （新版）粵教滬版.ppt

15.4探究焦耳定律,（1）燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡有什么感覺(jué)？為什么？,（2）電風(fēng)扇使用一段時(shí)間后，用手觸摸電動(dòng)機(jī)部分有什么感覺(jué)？為什么？,答案:發(fā)燙。是電流的熱效應(yīng)。,問(wèn)題,燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)燙，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)。這是為什么？,燙手,不燙手,為什么？,著火了！,為什么？,家庭電路中使用功率過(guò)大的用電器可能引起火災(zāi)，這又是為什么？,燙手,不燙手,家庭電路中使用功率過(guò)大的用電器可能引起火災(zāi)。,燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)。,要解釋上述兩個(gè)現(xiàn)象，我們必須研究。電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)。,一、正比還是反比,實(shí)驗(yàn)電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān),實(shí)驗(yàn)原理,當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹，瓶塞上面原來(lái)一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高。我們可以通過(guò)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。,電源、開關(guān)、燒瓶、電流表、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)管、適量煤油和足夠?qū)Ь€,兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿煤油分別放入電阻不同的電阻絲通電后導(dǎo)管中的煤油上升。,在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,在電壓和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越少。,1,2,實(shí)驗(yàn)分析,即：電流相等時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比。,即：電壓相等時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比。,1.P=IU,U=IR,P=IU=IIR=I2R,在電流相同的情況下，電能轉(zhuǎn)化成熱能時(shí)的功率跟導(dǎo)體的電阻成正比。,即：在電流相同時(shí)，電阻較大的導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱較多。,結(jié)論：,2.PUII結(jié)論：在電壓相同的情況下，電能轉(zhuǎn)化成熱能時(shí)的功率跟導(dǎo)體的電阻成反比。即：在電壓相同時(shí)，電阻較大的導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少。,P=,1.內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。,2.公式：Q=I2Rt,3.單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦。,注意：熱量跟電流的平方成正比，若通過(guò)一個(gè)用電器的電流增加到3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到倍。,9,英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn),于1840年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律。,焦耳在1818年12月24日生于英國(guó)曼徹斯特，他的父親是一個(gè)釀酒廠主。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)，沒(méi)有受過(guò)正規(guī)的教育。青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識(shí)為焦耳后來(lái)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測(cè)量不同電流和電阻時(shí)的水溫。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流的平方之積成正比。四年之后，俄國(guó)物理學(xué)家楞次公布了他的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性。因此，該定律稱為焦耳楞次定律。焦耳活到了七十一歲。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。后人為了紀(jì)念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。,根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律。,非純電阻電路：W總Q(W總UIt=W外Q),Q=W=UIt=I2Rt,根據(jù)歐姆定律U=IR,又W=UIt,若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q=W,注意：,焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q=W=UIt=Pt=t來(lái)計(jì)算熱量。,純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=t=I2Rt,二、電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制,根據(jù)焦耳定律可知，生活中用電器在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電熱，怎樣合理地應(yīng)用電熱和防止電熱造成的危害呢？,你知道嗎？,電熱的利用和防止,1.電熱器：利用電流來(lái)加熱的設(shè)備。主要部件：發(fā)熱體（電阻率大、熔點(diǎn)高）應(yīng)用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器、電烙鐵等等。,2.電熱的防止：電視機(jī)后蓋的散熱窗、電腦主機(jī)里面的小電風(fēng)扇等等。,1.焦耳定律是反映電流的效應(yīng)的規(guī)律，即_轉(zhuǎn)化為的規(guī)律。,2.電流通過(guò)電風(fēng)扇做功時(shí),能轉(zhuǎn)化為_能和_能，如果電流做功3.6106J,電風(fēng)扇獲得的機(jī)械能一定_3.6106J。,牛刀小試,熱,電能,熱能,電,熱,機(jī)械,小于,3.下列用電器正常工作時(shí)，要防止電流熱效應(yīng)的是()A電燈B電視機(jī)C電飯鍋D電熨斗4.下列家用電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是()A電風(fēng)扇B電飯鍋C電冰箱D電視機(jī),B,B,課時(shí)練習(xí),1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟_成正比，跟導(dǎo)體的_成正比，跟_成正比，這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律，數(shù)字表達(dá)式是_.2.電熱器是利用電流的_效應(yīng)制成的，它的主要部件是_.電流流過(guò)電熱器所做的功全部用來(lái)產(chǎn)生_.3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5和15，將它們串聯(lián)后接在一個(gè)電源兩端，它們的電壓之比為_，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_；如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間，通過(guò)它們的電流之比為_，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量之比為_.,電流的平方,電阻,通電的時(shí)間,Q=I2Rt,熱,發(fā)熱體,熱量,13,13,31,31,課堂小結(jié),1.電熱與電阻的關(guān)系（1）電流相等時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比。（2）電壓相等時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比。2.電熱的應(yīng)用和控制（1）焦耳定律（2）電熱的應(yīng)用和控制,Q=I2Rt,