初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律公开课课件ppt

这是一份初中物理人教版九年级全册第4节 焦耳定律公开课课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了用手一摸电视机后盖，热水器，电烤箱，提出问题，实验表明，实验验证，得出结论，焦耳定律，决定式，纯电阻电路等内容，欢迎下载使用。

上周六，我们班小白同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可是他爸爸 后就发现，小白刚看过电视。
谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？
1.通过图片展示，知道电流热效应的意义。2.通过探究知道通电导体放出的热量跟哪些因素有关。3.知道焦耳定律的内容，并能解决简单问题
电流通过导体时电能转化成内能（热能）
这些用电器工作时的共同点是什么?
　　生活中，还有哪些用电器通电后，都伴有热现象产生？请举些例子。
一、电流的热效应1.定义：电流通过导体时将电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 （电流通过导体时，导体会发热）
点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？
电流还具有磁效应和化学效应
思考：电炉丝和导线串联接入电路，为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
猜想：电流通过导体时产生热的多少与 有关?有什么关系？
讨论1：当大家猜想电热与多个因素有关，实验研究时应用 什么方法去研究？
讨论2：（观察实验装置）（1）用什么方法去观察不可见的物理量（产生电热多少）？
通过空气受热膨胀程度，观察产生热量的多少。
像这种利用物理量产生的效应来观察不可见的物理量的方法叫转换法。
实验中，通过观察两个U形管中染色水柱液面高度的变化来判断产生热量的多少。
（2）如何比较电流通过导体产生热量的多少？
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
1.两个封闭容器不能漏气，空气要等量。
2.U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。 转化法
[实验一] 研究电热与电阻的关系
怎样才能使不同的电阻有相等的电流和通电时间？
　　在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
[实验二]研究电热与电流的关系
　　在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
怎样才能使相同的电阻通过的电流不相等呢？
在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多。
探究一：电热多少与电阻大小的关系
瓶中用煤油，比热容小升温快。
温度计示数反映产生电热的多少
在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多。
探究二：电热多少与通电时间的关系
在通电时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多。
探究三：电热多少与电流大小的关系
结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件下，_________________________________________。
结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下，_______________________________ 。
结论3. 在通电电流和电阻相同的条件下，_____________________________。
通电时间 长 的产生的热量多
电流越 大 的产生的热量多
阻值 大 的电阻产生的热量多
2．因素：电流通过导体产生的热量跟电流，导体的电阻和通电时间有关。
　　焦耳（James Presctt Jule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
3．单位： Q—焦耳（J） I —安培（A） R —欧姆（ Ω ） t —秒（S）
1．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，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt 
4．意义：反映电流通过导体时产生热效应的规律，
5．适用范围：所有用电器工作时产生的热量。 
定量的揭示了电能转化为内能的规律。
6．推导式：Q = UIt = U2/Rt 
Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
　　一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
练习：课本102页1--4题
　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
答：前者说电阻越小，正常工作时单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，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条件。
（3）电功等于电热：Q = W = UIt = I2Rt=U2/Rt=Pt
（1）电能全部转化为内能
　如：电阻丝，白炽灯，电暖器，电饭锅，电炉子等。
电功率等于热功率：P = UI = I2R=U2/R=W/t
（4） 在只有R1和R2串联时： Q 1： Q 2=R1：R2
在只有R1和R2并联时： Q 1： Q 2=R2：R1
练习：助学139页小试身手第4题
（2）欧姆定律适用：I=U/R
（1）电能只有一小部分转化为电热，主要转化为机械能。
（1） 电功是指电流通过一段电路所做的功，它的大小表示电路消耗电能的多少，也表示有多少电能转化为其他形式的能.（2）电热是指电流通过一段电路做功，电能转化为内能的那一部分. 两者表示的意义不同，是两个不同的概念.
（3）电能=内能+机械能
电热器的优点: 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。发热体用熔点高，电阻率大的电阻丝。
　　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。
方法：1.减小电阻（更换电阻率小的导线）2.加快散热（散热孔、散热片、散热风扇等）
我们知道P=I2R，你能用它解释下面的问题吗？
电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么?
因为电炉丝与导线是串联，根据P=I2R可知：通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝比导线电阻大，所以电炉丝产生的热量多。因此电炉丝热得发红，而导线不热。
为什么接在家庭电路中的灯泡，100W的要比15W的亮得多？
在上节课，我们知道 ，你能用它解释下面的问题吗？
3. 一个灯泡的灯丝烧断了，把断的灯丝搭在一起，灯泡会更亮，为什么?
4. 为什么在照明电路中接入大功率的用电器，电线将显著发热?
5. 为什么用电高峰时，灯较暗？ 答: 家庭电路中，如图各用电器是并联的，用电高峰时，电路中总电流增大，输电线上电压 U2 增大，灯两端电压 U1 减小，灯变暗。
6. 在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。请用学过的物理知识解释这一现象？ 答: 在家庭电路中,导线相互连接处因接触不良,该处的电阻较大。导线连接处与导线串联在电路中，通过的电流相等、通电时间相等，Q=I2Rt，连接处产生的热量较多。