15.4 探究焦耳定律（共26页）课件 2024-2025学年物理沪粤版（2024）九年级上册

(课件网) 15.4 探究焦耳定律 1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用. 2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系. 3.知道焦耳定律，会运用焦耳定律进行简单的计算. 4. 电流热效应的应用与控制. 学习目标 上网课的时候，时间久了，会不会觉得电脑或者手机发烫呢？这是为什么呢？ 新课导入 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象的产生。 1.电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 一 新知讲解 根据电能转化为内能的多少将用电器分为两大类。 （1）纯电阻用电器：即通电后只发热的用电器，电能几乎全部转化为内能，如电饭煲、电暖器、电热毯、电灯等。 （2）非纯电阻用电器：这种用电器除部分电能转化为内能外，大部分电能会转化为其他形式的能，如电风扇、电视等。 日常生活中手机因充电发热时，充电线却并没有发热。那么电流通过导体时产生的热的多少跟什么因素有关呢？ 电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热 猜想：可能与电阻有关。电阻越大，电流产生的热量越多。 　　2.电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关 为什么插座上插的用电器越多，插座及导线越来越热？ 猜想：可能与电流有关。电流越大，电流产生的热量越多。 长时间使用手机，手机为什么会发烫？ 猜想：可能与通电时间有关。通电时间越长，电流产生的热量越多。 洪山嘴中学詹振亚 洪山嘴中学詹振亚 实验目的：研究电流通过导体产生的热量Q 跟电流大小I，电阻R和通电时间t的关系。 设计实验： （1）如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少？ （2）如何控制电流大小I相同？ （3）如何控制电阻R的大小不变？ （4）通电时间t比较好控制。 探究实验：探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？ 3.制定计划 实验装置 4.进行试验 实验装置如图所示，甲乙两个锥形瓶中的电阻丝的电阻 R1、R2 分别为5 Ω和10 Ω，两个瓶内装有等量的煤油。 某同学设计的实验电路图如图所示。连接电路，进行实验。 实验1：探究导体产生的热量跟电阻的关系 实验步骤 实验电路图 通电前，先记下瓶中煤油的初始温度t0； 通电后，每经过相同时间(如1 min)，就读出两支温度计的示数，并将数据填写在表中。 温度t/C 电阻R/Ω t0 t1 t2 t3 t4 R1＝_____ R2＝_____ 分析实验数据，可以得到实验结论： 当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就_____。 越多 实验2：探究导体产生的热量跟电流的关系 该同学选用乙瓶的电阻丝作为研究对象，并设计出如图所示的电路图来进行探究。 你认为他的设计合理吗 你的方案是什么 请画出来比较，并根据实验方案进行实验。 同学的方案电路图： 分析实验数据，可以得到实验结论： 当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就_____。 实验还表明，通电时间越长，产生的热量越多。 越多 (1)电流与通电时间相同时，电阻越大，产生热量越多； (2)通电时间与电阻相同时，电流越大，产生热量越多； (3)电流与电阻相同时，通电时间越长，产生热量越多。 实验结论 英国物理学家焦耳做了大量实验，于1840年最先精确确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。 概念：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。 热量用Q表示（单位J），电流用I表示（单位A），电阻用R表示（单位Ω），时间用t表示（单位s）。 公式：Q=I2Rt 焦耳 焦耳定律 二 1.适用范围： 无论是纯电阻原件还是非纯电阻原件，都可以用焦耳定律计算它产生的热量。 （1）纯电阻电路中，Q（电流产生的热量）=W（消耗的电能），即Q=W=UIt，由欧姆定律U=IR可得Q=I ... ...