初中物理焦耳定律ppt课件 31页

欢迎进入物理课堂衡东六中李中桂\n电功率九年级物理第十八章第4节焦耳定律\n白炽灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？问题1：\n问题2：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？\n什么是电流的热效应？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。你能列举生活中利用电流的热效应的例子吗？\n电流热效应的应用\n提出问题：电流产生的热量跟哪些因素有关呢？猜想：通电时间电流的大小电阻的大小\n实验方法：实验目的:研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关实验原理:当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.实验探究控制变量法\n实验探究现象：电阻较大的这边的空气柱上升较高．结论：电流相同，通电时间相同时，电阻越大，电流所产生的热量越多．\n现象：电流较大的这边的空气柱上升较高。结论：电阻相同，时间相同时，电流越大，电流所产生的热量越多。\n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。这就是著名的焦耳定律\n焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦耳\n焦耳定律1、内容：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。2、公式：Q＝I2Rt注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一段导体而言的；2、Q与I的二次方成正比；3、计算时各物理量的单位：I——安，R——欧，t——秒，Q——焦。\n3、焦耳定律理论推导：因为W=Q且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=IRt4、焦耳定律公式扩展：Q=W=Pt=UIt=(只适用于纯电阻电路)2U2Rt\n5、Q=I2Rt与W=UIt的区别①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。把电能只转化为热能②在非纯电阻电路中，W=UIt公式求得的是总消耗的电能；Q=I2Rt公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量即：W>Q\n三、电热的利用和防止1、电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。2、电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。\n电热的利用\n电热器：利用电流的热效应制成的加热设备1、电热器的主要组成部分：发热体2、发热体一般由电阻率大、熔点高的金属丝绕在绝缘材料上做成的。3、电热器的优点：清洁、无污染、热效率高且便于控制和调节。\n电热的防止电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇.\n电热的利用和防止利用：驱潮防止：散热举例：电视机\n典型例题解析【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么?电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要多得多.即使电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J.3800200\n例题3一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再用焦尔定律公式计算电流产生的热量。UR＝解：I＝36V60Ω＝0.6AQ=I2Rt=(0.6)2×60×300J=6480JUR解：I＝36V60Ω＝0.6AUR解：I＝36V60Ω＝0.6A＝解：I＝36V60Ω＝0.6A\n问题1.课件前面“？”中分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量多得多。白炽灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？\n由公式I=P/U可知，在电压一定时，当接大功率的电炉时，会造成输电线路电流增大，由焦耳定律Q=12Rt，可知，电线上将显著发热，有时可能烧坏电线绝缘皮，甚至会引起火灾．。问题2：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？\n1、当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的　　　　（）A.2倍B.4倍C.0.25倍D.0.5倍B练一练\n2、一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此题？\n1.电流通过导体时产生的热量跟__________成正比，跟导体的____成正比，跟__________成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字表达式是_______.2.电热器是利用电流的__效应制成的，它的主要部件是______.电流流过电热器所做的功全部用来产生____.3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电压之比为_____，在相同的时间内产生的热量之比为______；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为____，在相等的时间内产生的热量之比为____.电流的平方电阻通电的时间Q=I2Rt热发热体热量1∶31∶33∶13∶1当堂检测\n课时训练1.如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断B图9-3-5\n2、有一个电压值可任意选取电源，有若干根电阻相同的电阻丝，现将1根电阻丝接在电压为U的电源上，1min内电阻丝产生的热量为Q现想要使电阻丝产生的热量为3Q，可采取什么方法？（至少写出二种）3、把两个阻值为R1＝6Ω，R2＝9Ω的电阻串联在电路中，通电相同时间时，R1，R2上产生的热量之比Q1∶Q2＝，若并联在电路中，通电相同时间，R1，R2上产生的热量之比Q1∶Q2＝，提示：①从时间上考虑；②从电阻上考虑；③从电压上考虑。2:33:2\n课后作业1.某同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量的______J.2.一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得快”)，正常工作20分钟产生的热量为______焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大气压下____(填“能”或“不能”)将质量为2千克20℃的水加热至沸腾.3.阻值为R的电热丝接到电压不变的电源上，3分钟可以使一杯水烧开，现换用阻值为2R的电阻，再接到此电源上，__分钟可以使同样的一杯水烧开.290.4不能6×1056\n1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲2、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓3、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来5、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。——罗素·贝克6、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思7、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿11、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子12、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利16、业余生活要有意义，不要越轨。——华盛顿17、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华18、最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云19、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯20、要掌握书，莫被书掌握；要为生而读，莫为读而生。——布尔沃身体健康，学习进步！