初中物理教科版九年级上册3 焦耳定律备课ppt课件
展开你知道发光小灯泡灯丝发热的原因么?
1.知道什么是电流的热效应,知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定量关系。 2.掌握焦耳定律。 3.知道生活、生产中电流热效应的应用实例和危害以及危害的防止手段。
思考:这些热量是从哪里来的呢?
电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。
不同材质,不同粗细,不同长度的金属丝,都会出现发热现象,且烧掉的时间也不相同。
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究:影响电流热效应的因素
(1)当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用什么方法去研究?
(2)电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着,如何测量呢?
注意:R1与R2是阻值相同的镍铬合金丝,R3是阻值不同的镍铬合金丝。
实验一:探究电阻大小对电流热效应的影响
(1)按照右图连接实物图,观察电流相同时,不同阻值的电阻与产生热量的关系。
(2)记录数据,分析结论
在相等时间内,电流相同时,电阻较大的导体比电阻较小的导体产生的热量多。
实验二:探究电流大小对电流热效应的影响
(1)按照右图连接实物图,观察电阻相同时,电流大小与产生热量的关系。(E2>E1)
(2)记录数据,分析结论。
在相等时间内,电阻相同时,电流较大的电阻比电流较小的电阻产生的热量多。
实验三:探究时间长短对电流热效应的影响
(1)按照右图连接实物图,观察电阻、电流相同时,时间与产生热量的关系。(t2>t1)
(2)记录数据,分析结论。
电流相同,电阻相同时,通电时间长的电阻比通电时间短的电阻产生的热量多。
理性探究:热效应与电阻的关系
W=UItU=IR将 带入 可得:W=I2Rt在电流和时间相同的情况下,电阻越大,做功越多。
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。
Q的单位:JI的单位:AR的单位:Ωt的单位:s
总结:热量与电流、电阻和通电时间的公式
1、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,那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即: Q =W =UIt =I2Rt如:电暖器,电饭锅,电炉子等。
2、当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:
四、电流热效应的利用和危害
优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
通过本节课,你学到了什么?
电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做电流的热效应。
二、影响电流热效应的因素
电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
1、两个电热器的电阻之比为4:3,通过相同的电流,在相等的时间里产生的热量之比为_____;若两个电热器的电阻相同,通过的电流强度为1:3,在相等的时间里产生的热量之比为______。
2、当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1,若使通过的电流增加到0.4A时,在相同的时间内产生的热量为Q2,那么Q2是Q1的 ( )A、2倍 B、4倍 C、0.25倍 D、0.5倍
3.一根60Ω 的电阻丝接在36V的电源上,在5分钟内共产生多少热量?
I=U/R=36V/60Ω=0.6AQ=I2Rt=(0.6)2×60×5×60=6480J
4.某电动机上标有“220V 2A”,它的线圈电阻为5 Ω,当它正常工作一分钟后,消耗的电能为多少?线圈中产生的热量为多少?如没有其他能量的损失,则得到多少的机械能?
解:消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
线圈中产生的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×5 Ω×60S=120J
得到的机械能为:W机=W总-Q=26400J-120J=25200J
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