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    九年級物理全冊第18章第4節焦耳定律教學講義新人教版.ppt 15頁

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    • 上傳作者 小河小西2(上傳創作收益人)
    • 發布時間:2019-08-06
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    * 第4節 焦耳定律 用手一摸電視機后蓋 上周六,小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業,不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業,電視機也沒打開,很高興。可是, 后就發現了,小明剛看過電視。 生活中,許多用電器接通電源后,都伴有熱現象產生,這種現象叫做 電流的熱效應。 電流通過導體時電能轉化成內能(熱能) 這些用電器工作時的共同點是什么?   生活中,還有哪些用電器通電后,都伴有熱現象產生?請舉些例子。 電流通過導體時電能轉化成內能,這種現象叫做電流的熱效應。 (電流通過導體時,導體會發熱) 點亮的燈泡過一會兒會燙手,說明什么? 電流還具有磁效應和化學效應 一、電流的熱效應 思考:電爐絲和導線串聯接入電路,為什么電爐絲熱的發紅,而導線卻幾乎不發熱? 提出問題: 電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關? 電爐 猜想:電流通過導體時產生熱的多少與 有關?有什么關系? 【設計實驗】 討論1:當大家猜想電熱與多個因素有關,實驗研究時應用 什么方法去研究? 控制變量法 討論2:觀察實驗裝置 (1)用什么方法去觀察不可見的物理量(電熱)? 通過空氣受熱膨脹程度,觀察產生熱量的多少。 像這種利用物理量產生的效應來觀察不可見的物理量的方法叫轉換法。 實驗中,通過觀察兩個U形管中染 色水柱液面高度的變化來判斷產生熱量的多少。 實驗 裝置 (2)如何比較電流通過導體產生熱量的多少? 電流通過導體時產生熱的多少與什么因素有關? 演示實驗 實驗裝置 實驗1:研究電熱與電阻關系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A   在電流相同、通電時間相同的情況下,電阻越大,這個電阻產生的熱量越多。 實驗2:研究電熱與電流關系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1   在電阻相同、通電時間相同的情況下,通過一個電阻的電流越大,這個電阻產生的熱量越多。   焦耳(James Prescott Joule, 1818—1889),英國物理學家。用 近 40 年的時間做了 400 多次實驗, 研究熱和功的關系。通過大量的實 驗,于 1840 年最先精確地確定了電 流產生的熱量與電流、電阻和通電 時間的關系。   1.內容:電流通過導體產生的熱量 跟電流的二次方成正比,跟導體的電阻 成正比,跟通電時間成正比。   2.公式:Q = I2Rt?   3.單位:焦耳(J) 二、焦耳定律 例:一根60?的電阻絲接在36V的電源上,在5min內共產生多少熱量? 已知:R=60Ω U=36V t=5min 求:Q 解:通過電阻絲的電流為: U I= __ R = 36V 60? =0.6A 產生的熱量為: Q=I2Rt =(0.6A)2×60Ω×5×60s =6480J 答: 5min內共產生的熱量是6480J。 你還能想出其他的解答方法么? 焦耳定律的理論推導 1、電流通過導體時,如果消耗電能全部轉化為熱,而沒有同時轉化為其他形式的能量,那么,電流產生的熱量Q就等于消耗的電能W。比如電飯鍋、電烤箱、電爐子、電熱毯、……(純電阻電路) 2、消耗電能沒有全部轉化為熱的(電動機):電吹風、電風扇、洗衣機……這種情況下必須用焦耳定律來計算。 即:Q = W = Pt = UIt = t = I2Rt 即:Q=I2Rt U __2 R 我們學習了焦耳定律,怎樣回答前面的問題? 導線和電爐絲串聯,為什么電爐絲熱得發紅,而導線卻幾乎不發熱呢? 答:電爐通過導線接到電路中,導線中的電流跟電爐絲中的電流相等,但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導線電阻大得多,根據焦耳定律Q=I2Rt知,電流相等時,電阻大的,相同時間里放出的熱較多,所以電爐絲很熱,而導線卻不熱。 1.電熱的利用 利用電熱孵化器孵小雞 用來加熱   電熱器的優點: 清潔衛生,沒有環境污染,熱效率高,還可以方便地控制和調節溫度。 三、電熱的利用和防止   很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如:電視機的后蓋有很多孔,為了通風散熱;電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。 2.電熱的危害 本課小結 1、電流通過導體時,電能轉化成內能的現象,叫做電流的熱效應。 2、焦耳定律:Q =I2Rt

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