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课件网) 鲁教版 物理 九年级(上) 第十四章 第五节 焦耳定律 1.知道电流的热效应。 2.通过实验探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。 3.知道焦耳定律,会用焦耳定律进行计算。 学习目标 一.电流的热效应 生活中.许多用电器接通电源后.都伴有热现象产生. 电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应. 电炉丝和导线通过电流相同,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 想想议议 二.探究:电流产生的热量跟什么因素有关 电炉丝通过导线接入 电路,通过相同的电 流,为什么电炉丝热得 发红,而导线几乎不发热? 猜想与假设 镍铬丝 铜线 由此你能猜想出电流产生的热量跟什么因素有关吗? 导体的电阻 探究:电流产生的热量跟什么因素有关 并联的各用电器正常工作时,干路导线发热会着火,而支路的导线却无事,为什么? 猜想与假设 由此你能猜想出电流产生的热量跟什么因素有关吗? 通过导体的电流 [猜想与假设] 1.可能与电阻有关。电阻越大,电流热效应越大 电流的热效应与那些因素有关? 2.可能与电流有关。电流越大,电流热效应越大 3.可能与通电时间有关。通电时间越长,电流热效应越大 讨论 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? [设计实验] 控制变量法 讨论 2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量? 转换法 电热———气体(或液体)受热膨胀.观察产生热量的多少 电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关 演示实验 实验装置 转换法 实验过程与实验现象: (1)在电流和时间相同的情况下,研究热量和电阻的关系; (2)在电阻和时间相同的情况下,研究热量和电流的关系; (3)在电流和电阻相同的情况下,研究热量和时间的关系; 电阻丝 在电流、通电时间相同时,阻值 大 的电阻产生的热量多. 实验1:研究电热与电阻关系 实验1:研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 在研究电热要电阻关系中控制电流、通电时间相同. 实验2:研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 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. 电阻丝 在电阻、通电时间相同时,电流 大 的电阻产生的热量多. 实验2:研究电热与电流关系 电阻丝 在电流、电阻相同时,通电时间 长 的产生的热量多. 实验3:研究电热与通电时间关系 实验结论: 1、在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。 (I与t相同,R越大,Q越多) 2、在通电时间、电阻相同的情况下,电流 越大,产生的热量越多。 ( R与t相同,I越大,Q越多) 3、在电阻、电流相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。 ( R与I相同,t越大,Q越多) 焦耳定律 Q =I Rt 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式: 意义: 单位: 焦耳定律: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. 焦耳 (1818-1889) 答:因为导线和电炉丝是串联的,I线=I电炉丝 R电炉丝>R导线,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时间内电流通过电炉丝产生的热量大,因此电炉热得发红而导线却几乎不发热。 电炉丝 导 线 我们学习了焦耳定律,怎样回答刚才的问题? 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 = Pt = UIt = U2/R t = I2Rt 如:电暖器,电饭锅,电炉等。 2.当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能: W>Q热 三、电能和电热关系 电能 内能+机械能 Q = W 纯电阻电路 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×3 ... ...