







粤沪版九年级上册15.4 探究焦耳定律教课内容课件ppt
展开周六,小明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。可小明的妹妹跑过来偷偷告诉爸爸:哥哥刚把电视关了。
请你当下小侦探,帮助这位爸爸判断一下小明到底有没有看过电视?你的依据是什么?
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。
通过电炉丝和导线的电流相同,为什么电炉丝热得发红,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?
电流的大小、导体电阻的大小、通电时间
当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使周围 的空气温度升高、体积膨胀。利用这个特点,采 用 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的 变化来间接反映电流产生的热量。
1、研究电热与电阻的关系
内部电阻较大的容器的U形管中液柱上升较高。
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。
2、研究电热与电流的关系
通过内部电阻的电流较大的,U形管中液柱上升较高。
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。
3、研究电热与通电时间的关系
给同一个电阻通电的时间越长,液柱上升越高。
在电流、电阻相同的情况下,通电的时间越长,这个电阻产生的热量越多。
观察一个设备(电阻、电流不变)U形管中液柱随通电时间的变化情况
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;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;在电流、电阻相同的情况下,通电的时间越长, 这个电阻产生的热量越多。
电热和电阻、电流、通电时间的定性关系:
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(定量关系)。
Q = I ² R t
练习:一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V 的电源上,在 5 min 内共产生多少热量?
电流通过导体时,如果消耗的电能全部转化为热(即只发热),而没有转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W。
当电路中消耗的电能除内能外,还转化为其他能时:W=UIt>Q=I2Rt
(非纯电阻电路,欧姆定律不成立)
学以致用:通过电炉丝和导线的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
电炉通过导线接到电路中,导线中的电流跟电炉丝中的电流相等,但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多,根据焦耳定律 Q = I2Rt 知,电流相等,电阻大的,相同时间里放出的热较多,所以电炉丝很热,而导线却不热。
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?
—— 前提条件是电流相同
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。
—— 前提条件是电压相同
按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。
我们在应用公式时应该特别注意条件。
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。
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……
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
电流的热效应:电流通过导体,导体会发热的现象
导体放出热量的影响因素:通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体的电流以及通电时间有关
焦耳定律:Q=I2Rt
1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成_____的现象。 电热器是利用电流的_______制成的加热设备。
2.电阻R1、R2串联在电路中,R1=4 Ω,R2=6 Ω,则P1∶P2=_______,Q1∶Q2=_______。
3.有甲、乙两只电炉,分别标注“220 V,500 W”和“220 V,1 000 W”,把它们串联在电压为220 V的电路中,发热量较大的是____;将它们并联在220 V的电路中,发热量较大的是____。
4.在验证焦耳定律的实验中,为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系,实验时应同时保持相同的物理量是( )A.通过它们的电流和加在两端的电压B.通过它们的电流和它们的电阻C.通过它们的电流和通电时间D.通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间
5.现有甲乙两个电炉子,已知电炉电阻R1>R2,分别接入电源电压220 V的电路中,相同时间内,它们发热情况是( )A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
6.将一台“220 V,100 W”的电风扇,一个“220 V,100 W”的充电器,一把“220 V,100 W”的电烙铁分别接在 220 V 的电源上,在相同时间内,电流通过它们时发热功率最大的是( )A.电烙铁 B.充电器 C.电风扇 D.一样多
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