粵滬版九年級物理上冊《探究焦耳定律》電能與電功率PPT教學課件下載,共28頁。
新課導入
周六,小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè),不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業(yè),電視機也沒打開,很高興?尚∶鞯拿妹门苓^來偷偷告訴爸爸:哥哥剛把電視關了。
請你當下小偵探,幫助這位爸爸判斷一下小明到底有沒有看過電視?你的依據(jù)是什么?
電的熱效應
生活中,許多用電器接通電源后,都伴有熱現(xiàn)象產生。
它們都有什么共同特性?你還知道哪些類似的用電器?
電流通過導體,導體會發(fā)熱的現(xiàn)象,叫做電流的熱效應。
通過電爐絲和導線的電流相同,為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而導線卻幾乎不發(fā)熱?
電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關?
當電流通過電阻絲時,電流產生的熱量就使周圍的空氣溫度升高、體積膨脹。利用這個特點,采用 U 形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化來間接反映電流產生的熱量。
實驗過程:
1、研究電熱與電阻的關系
現(xiàn)象:內部電阻較大的容器的U形管中液柱上升較高。
結論: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。
2、研究電熱與電流的關系
現(xiàn)象:通過內部電阻的電流較大的,U形管中液柱上升較高。
結論: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。
3、研究電熱與通電時間的關系
觀察一個設備(電阻、電流不變)U形管中液柱隨通電時間的變化情況
現(xiàn)象:給同一個電阻通電的時間越長,液柱上升越高。
結論:在電流、電阻相同的情況下,通電的時間越長,這個電阻產生的熱量越多。
電熱和電阻、電流、通電時間的定性關系:
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;
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;
在電流、電阻相同的情況下,通電的時間越長,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(定量關系)。
電流流過導體時產生的熱量,跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電時間成正比。
焦耳定律的理論推導
電流通過導體時,如果消耗的電能全部轉化為熱(即只發(fā)熱),而沒有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。
學以致用:
通過電爐絲和導線的電流相同,為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而導線卻幾乎不發(fā)熱?
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(jù)焦耳定律 Q = I2Rt 知,電流相等,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。
額定電壓相同的燈泡,額定功率越大,電阻越小,正常工作時單位時間內產生的熱量越多。
—— 前提條件是電壓相同
按照焦耳定律,電阻越大,單位時間內產生的熱量越多。
—— 前提條件是電流相同
電熱器的優(yōu)點:
清潔衛(wèi)生,沒有環(huán)境污染,熱效率高,還可以方便地控制和調節(jié)溫度。
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