物理九年级上册焦耳定律课前预习课件ppt

这是一份物理九年级上册焦耳定律课前预习课件ppt，共47页。PPT课件主要包含了电流的热效应，高度差，电阻大小，不相同，知识点2焦耳定律，第3题，第4题，焦耳定律，Q＝I2Rt，①②⑤等内容，欢迎下载使用。
电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光。这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应与什么因素有关
　　如图所示，将钉子垂直穿过橡胶瓶盖，选一条电阻丝，两端分别绕在钉子的尖端，装好后放入玻璃瓶内。钉子之间的电阻丝就如同灯泡中的灯丝。当电流通过时，电阻丝快速发热、变红、发光，但很快就烧掉了。这便是爱迪生研制白炽灯泡的过程。
　　电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光，这种电能转化为内能的现象叫作电流的热效应。
电炉的电炉丝和导线中通过的电流相同，电炉丝热得发红，说明电炉丝的温度比导线高，电流在电炉丝上产生的热量更多。
电炉工作时，电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?
　　通过导体的电流有大小，导体本身有电阻，通电时间有长短，电流产生的热量是否与这些因素有关？
【实验】电流产生的热量与什么因素有关
电阻的大小、电流的大小、通电时间的长短
当一个物理量可能与多个因素有关，应采用什么研究方法?
知识点1 探究电流的热效应与什么因素有关
1.小海同学在探究“电流产生的热量多少与什么因素有关”时，采用如图所示的实验装置，请观察甲、乙两图并回答下列问题：#1
（2）图甲装置是用来研究通电时间相同时，电阻丝产生的热量与__________的关系。
（4）由甲、乙可得实验结论：相同时间内，电流越大，电阻越大，电流通过导体产生的热量越____。
怎样比较电流流过导体时产生热量的多少呢?
实验思路　　选取阻值不一样的电阻丝，如5Ω和10Ω的电阻丝，装入实验装置中，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
实验过程①电热与电阻的关系　　如图两个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
结论一：在电流相同、通电时间相同的情况下，一段电阻丝的电阻越大，电阻丝产生的热量越多。
②电热与电流的关系　　
　　选取阻值相同的两个5Ω电阻丝，装入两个透明容器中，并在其中一个容器的外部，并联一个阻值为5Ω电阻丝，则通过两个容器中电阻丝的电流不同。　　　　闭合开关，在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
结论二：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一段电阻丝的电流越大，电阻丝产生的热量越多。
③电热与通电时间的关系　　
　　将一阻值为5Ω电阻丝，装入一个透明容器中。闭合开关，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
结论三：电流通过导体产生的热量跟通电时间有关。通电时间越长，电阻丝产生的热量越多。
· 在电流相同和通电时间一定时，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。· 在电阻和通电时间相同时，通过电阻电流越大，电阻产生的热量越多。· 在电流相同、电阻相同时，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。
　　从能量角度来说，电能转化为内能的过程，是用电器消耗电能做功的过程。所以，我们可以利用电功关系进行理论探究。
电流产生的热量与电阻的关系
　　两个定值电阻（R1＞R2）串联起来，接在电源上，通过它们的电流应该是相等的。通电一段时间后，假设电能全部转化为内能，对这两个电阻产生的热量，应用电功计算式和欧姆定律进行分析，我们能得出什么推论？
W1=U1I1t=I1R1×I1t=I2R1t
W2=U2I2t=I2R2×I2t=I2R2t
结论：在电流和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量跟导体电阻成正比。
2. 给电炉通电后，电炉丝热得发红，而用手触摸与之连接的导线却不觉得烫手，下列解释正确的是( )
A. 通过导线的电流比通过电炉丝的电流小得多B. 导线的电阻比电炉丝的电阻大得多C. 导线的电功率比电炉丝的电功率小得多D. 电流通过导线时没有产生热效应
Q 的单位：JI 的单位：AR 的单位：Ωt 的单位：s
1.内容：英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电流、电阻和通电时间的关系。电流通过导体产生的热量跟电流二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫作焦耳定律。
2.表达式：用I表示电流，R表示电阻，t表示时间，只表示热量，焦耳定律可以表示为
①焦耳定律定义式Q=I2Rt，只适用于计算电流通过导体时产生的热量。
②电功的计算式W=UIt，适用于计算将电能转化为各种形式的能的过程中电流做的功。
【例题】 某电热器的电阻为100Ω，若它在220V 电压下工作8min，该电热器产生的热量约为多少焦？
解：已知 U=220V，R=100Ω，t=8min =480s。由欧姆定律，得
将I的值代入焦耳定律的公式，得Q=I2Rt=（2.2A）2×100Ω×480s ≈ 2.3×105J答：这个电热器产生的热量约为 2.3×105J。
学习了焦耳定律，请你解释电暖器电热管发热，而导线几乎不发热的原因。
通过导线电流跟电炉丝中的电流相等
在相同时间内，电炉丝产生的热量远大于导线产生的热量，所以电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热。
知识点3 电热的利用与危害
6.下列现象或装置，①电动机外壳上装散热片；②电视机后罩有许多小孔；③长期不用的电视机，隔段时间通电一次用来驱潮；④电暖手宝；⑤电脑机箱里装有小风扇，其中利用电流热效应的是______，防止电热带来危害的是________。（均填序号）
7. “天工”社团的同学们用宽度不同、厚度均匀的铝片自制了一个电热切割器，
用来切割塑料泡沫，如图所示。下列分析正确的是( )
全相同的烧瓶中，并通过玻璃管与相同的气球相连。下列说法正确的是( )
电流的热效应在生产生活中有着广泛的应用。常见的家用电热器、孵化器、电烤箱、烘干机等也利用了电流的热效应。
它们的发热体都由电阻较大的电阻丝制成，工作时消耗的电能几乎全部用来产生热量，有较高的效能。
电流的热效应也可能产生危害。例如，电视机、电脑等用电器工作时，都不可避免地会发热。这种发热既浪费电能，又会使用电器因升温而出现被烧坏的危险，因此很多用电器采用设置散热孔、散热片或在发热部位安装电风扇等方法散热。
【点拨】两种方法的电路简图如下：