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15.4 探究焦耳定律 课件 (共21张PPT) 2024~2025学年物理沪粤版九年级上册

日期:2025-05-21 科目:物理 类型:初中课件 查看:76次 大小:1668400B 来源:二一课件通
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15.4,九年级,物理,学年,2025,2024
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(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.通过学习电流热效应的应用与控制,学会辩证地看待问题。 学习目标 (1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡有什么感觉? (2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉? 问题: 为什么….. 新课引入 生活中,许多用电器接通电源后都伴有热现象产生。 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。 新知讲授 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 一 要解释上述现象,我们必须研究电流产生的热量与哪些因素有关。 家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。 灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发烫,电线的发热却觉察不出来。 着火了! (1)可能与电阻有关 2.探究电流的热效应与哪些因素有关 (2)可能与电流有关 (3)可能与通电时间有关 [猜想与假设] 有电流导体时,导体才会发热 电烤炉工作时,烤炉温度高,导线几乎不发热,因此,电流的热效应与电阻有关。 生活中手机充电时,充电越久温度越高。 (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? 控制变量法 (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 [设计实验] 实验1:研究电热与电阻关系 R2 = 10 Ω R1 = 5Ω A 在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多。 [实验过程与实验现象] 电阻丝 实验2:研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 10 Ω R = 10 Ω R = 10Ω I1 在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量越多。 电阻丝 R 实验3:研究电热与通电时间关系 电阻丝 在电流、电阻相同时,通电时间长的产生的热量多。 (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。 ( t与 R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) [实验结论] 焦耳定律 Q = I R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω s 公式: 意义: 单位: 1.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) 焦耳定律 二 纯电阻电路: 电能 → 内能 Q I2Rt W UIt = M 非纯电阻电路: 电能 → 内能+其他形式的能 W E其他 + Q UIt I2Rt=Q > 2.公式的理论推导 (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 = UIt = I2Rt (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 3.电能和电热关系 电能 内能+机械能   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,电阻越小,单位时间内产生的热量越少。二者似乎有矛盾,这是怎么回事 想想议议 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,二者并不矛盾。 所以我们在应用公式时应该特别注意条件。 想想议议: 1.电热的利用 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。 电流热效应的应用与控制 三 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 ... ...

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