实验中学九年级物理公开课获奖课件精选------焦耳定律.ppt
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1、饮水机饮水机电暖气电暖气电热油汀电热油汀电炉电炉电热毯电热毯电烙铁电烙铁感受生活感受生活电流的热效应电流的热效应电流流过导体电流流过导体时,时,将电能转化将电能转化为内能为内能,这种现象叫做,这种现象叫做电流的电流的热效应热效应。通电后有什么现象通电后有什么现象电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝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热得发红,而导线却几乎不发热? ?说明电流产生的热量和电阻大小有关说明电流产生的热量和电阻大小有关想想议议想想议议着火着火了!了!why why ?电流产生的热量和电流大小有关电流产生的热量和电流大小有关跟跟电流电流有关有关跟跟电阻电
2、阻有关有关跟跟时间时间有关有关演示演示电阻丝电阻丝探究一:产生的热量多少与电阻大小的关系探究一:产生的热量多少与电阻大小的关系通通过过导导体体电电流流和和通通电电时时间间相相同同时时,导导体电阻越大体电阻越大,电流产生的热量越多。,电流产生的热量越多。思考题思考题2 2:为何用煤油而不用水?为何用煤油而不用水?思考题思考题3 3:为何让甲、乙串联?你将观察到什为何让甲、乙串联?你将观察到什么现象?说明什么问题?么现象?说明什么问题?思考题思考题1 1:观看实验器材,找出该实验中甲瓶观看实验器材,找出该实验中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的?和乙瓶的哪些量是相同的?演示电阻丝电阻丝探究二:探究二:产生
3、的热量产生的热量多少与电流大小的关系多少与电流大小的关系导导体体电电阻阻和和通通电电时时间间相相同同时时,通通过过导导体的电流越大体的电流越大,电流产生的热量越多。,电流产生的热量越多。 实验实验2:研究电热与电流关系:研究电热与电流关系I =2I1IAR =5R =5R =5I1在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过在电阻相同、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一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。多。本实验中是如何控制电阻一定的?怎样本实验中是如何控制电阻一定的?怎样改变电流的大小的?你还有什么不同的改变电流的大小的?你还有什么不同的方法?方法?通通过
4、过导导体体电电流流和和导导体体电电阻阻相相同同时时,通通电电时时间间越越长长,电电流流产产生生的的热热量量越多。越多。以上两个实验中电流通过电阻丝是产生热量以上两个实验中电流通过电阻丝是产生热量的多少是怎样体现出来的?应用了哪些研究的多少是怎样体现出来的?应用了哪些研究方法?方法?温度计示数的变化温度计示数的变化转化法转化法控制变量法控制变量法英国物理学家焦耳通英国物理学家焦耳通过大量的实验,于过大量的实验,于18401840年精确地确定了电流产年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即和通电时间的关系,即焦耳定律焦耳定律 焦耳焦耳 (1818(18181
5、889)1889)1.1.内内容容:电电流流通通过过导导体体产产生生的的热热量量跟跟电电流流的的平平方方成成正正比比,跟跟导导体体的的电电阻阻成成正正比比,跟跟通通电电时间成正比时间成正比. . 2.2.公式:公式: Q = Q = I I2 2RtRt3.3.单位:单位:I I-A-A,R-R-,t-S t-S ,Q-J.Q-J.英国物理学家焦耳做了大量的实验,于英国物理学家焦耳做了大量的实验,于18401840年最先精确地年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律焦耳定律. . 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算
6、焦耳定律适用于任何用电器的热量计算( (普遍适用普遍适用) )例例1 1:流过一根:流过一根1010欧姆的电阻丝的欧姆的电阻丝的电流为电流为2 2安培,问这根电阻丝在安培,问这根电阻丝在3030秒内产生热量多少?秒内产生热量多少?解:解:Q=I2Rt=(2A)21030s=1200J导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红,而导线却几导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热呢?乎不发热呢?答:电炉通过导线接到电路中,导线中答:电炉通过导线接到电路中,导线中的电流跟电炉丝中的的电流跟电炉丝中的电流相等电流相等,但,但电炉电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得丝的电阻比连接电炉丝的
7、导线电阻大得多多,根据焦耳定律,根据焦耳定律Q=Q=I I2 2RtRt知,电流相知,电流相等时,电阻大等时,电阻大的的,相同时间里放出的热,相同时间里放出的热较多,所以电炉丝很热,而导线却不热。较多,所以电炉丝很热,而导线却不热。想想议议想想议议若消耗的电能全部用来产生热量若消耗的电能全部用来产生热量即即Q = WQ = W注意:对于注意:对于电风扇和电动机电风扇和电动机来说以上三来说以上三个公式都不能用,只能用个公式都不能用,只能用Q = Q = I I2 2RtRt来计来计算它产生的热量算它产生的热量纯电阻电路:纯电阻电路: Q=W=Pt=UIt=UQ=W=Pt=UIt=U2 2/R t
8、=/R t=I I2 2RtRt非纯电阻电路:非纯电阻电路:Q Q W W总总 (W(W总总UIt =WUIt =W外外Q)Q)注意:注意:2.2.某电热器电阻丝的电阻为某电热器电阻丝的电阻为5555欧欧, ,接入接入220V220V的电路中的电路中, ,在在2020分钟内产分钟内产生多少热量生多少热量? ?纯电阻电路纯电阻电路3.3.下列用电器正常工作时,在相同的下列用电器正常工作时,在相同的时间内产生热量最多的是(时间内产生热量最多的是( ) A A“220v220v,60w60w”的电风扇的电风扇 B B“220v220v,60w60w” 日光灯日光灯 C C“220v220v,60w6
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