教科版 九年级 物理第六章 6.3焦耳定律 课件
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？
感受生活
电流的热效应
电流流过导体时，导体就要发热，
这种现象叫做电流的热效应。
……
现象： why ？
电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线 却几乎不发热？
根据此现象，你能提出什么问题？
产生的热量与哪些因素有关呢?
科学探究的过程 提出问题 电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？ 合理猜测 制定计划 实验验证 得出结论 交流讨论
2.电热器的原理:
利用电流的 热效应 制成的加热设备。 电热器主要组成部分是 发热体 。它是由电阻 率 大 。熔点 高 的合金丝制成的加热设备。
11/17/2020
常见的电热的应用
热 得 快 电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
电流热效应的利用
❖制电热器（要求电热丝材料电阻率大、熔点高） ❖制白炽灯 ❖制保险丝（要求保险丝材料电阻率大、熔点低）
焦耳定律
Q=I²Rt
国际制单位J （焦耳）
电流通过导体所产生的热量与电流的平方 成正比，与导体的电阻成正比，与通电时 间成正比
例1、有一电炉正常工作时电压为220V， 其电阻为48.4Ω，求它正常工作一小时，发 热多少焦？
焦耳： 焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻
斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼 跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教 育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识 了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳 热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、 哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠 定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放
五、电热的危害和防止
• 2003年2月3日凌晨5时许，兰州城关区鱼池 口拱星墩后街144号发生一起火灾，78岁的 王玉花老人用劣质电热毯取暖时，因温度 过高引燃被褥，当场被烧死，经济损失 2000多元，着起的大火在当天上午9时许才 被扑灭；2003月15日上午9时许，兰州市农 民巷老四川菜馆因房顶内电线短路引发大 火，整个菜馆毁于一旦。
2 在通电电流和电阻相同时，通电时间越长， 电流产生的热量越多.
3 在电阻和通电时间相同时，电流越大， 电流产生的热量越多.
进一步的研究表明产生的热量与电 流的平方成正比.
焦耳定律
电流通过导体产生的热量 Q 跟电流的二次方成正比， I 跟导体的电阻成正比，R 跟通电时间成正比。t
得出结论
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定
入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发 现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正 比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验 证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定律称为焦耳—楞次定 律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪 念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.
❖6.3 焦耳定律
你知道吗?
星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视,得 先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直 到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小明为何没有做 完作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一招就 知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样做的?
她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢
合理猜测
why ？
烫手
不烫手
合理猜测
why ？ 着火了！
合理猜测
烫
手
不烫
手
跟电阻
有关
跟电流
有关
跟时间有关
制定计划
探究实验：探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？
实验目的：
研究电流通过导体产生的热量Q 跟电
流大小I，电阻R和通电时间t的关系。
实验方法： 控制变量法
设计实验：
1、如何在实验中展示出电流产生的热量 Q的多少？
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效
应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2 t/R 来计算热量.
注意：
纯电阻电路：W=Q=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
非纯电阻电路：W＞Q (W＝UIt =W其他＋Q)
电热的应用
1.电热器:
利用电流做功将 电 能转换为 内 能的装置.
电热跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.
2.公式： Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器
的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 9 倍
2、如何控制电流大小I相同？
3、如何控制电阻R的大小不变？
பைடு நூலகம்
4、通电时间t比较好控制。
观察电热的方法：
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？
（转化法）
既看不见 也摸不着 的科学量
转化
既看得见 也能测量 的科学量
转化
让电流产生的热 量被气体吸收， 通过观察气体的 热膨胀（观察玻 璃管内的水柱升 降或者温度计示 数大小）来测量。
观察电热的方法：
方法二 （转化法） 方法三
电热丝发热使 煤油升温而膨胀
电热丝发热， 点燃火柴
控制 I、R、t
1、如何控制电流I相同？
让电阻串联
2、如何控制电阻R大小相同？
用2个相同的电阻
3、如何控制时间t相同？
实验验证
探究一：产热多少与电阻大小的关系
R1 R2
R2
R 电阻丝 1
结论：在电流、通电时间相同时，阻值 越大的电
back
交流讨论
前面两个现象的解释
1 第一个为什么
灯泡和导线是串联， 灯泡的电阻大比导线的
烫 手
不烫 手
电阻大
2 第二个为什么 干路的电流等于
各个支路的电流之和
得出结论
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W
又∵W = UIt
∴Q = W = UIt = I2Rt
电热的预防
计算机显示器的散热孔
计算机CPU的散热风扇
电热的预防
无用的电流热效应应尽量减少
• 导线上的热损耗应尽量减少。 • 家用导线一般用电阻率很小的铜或者铝导线 • 电路板中，用铜箔或者银箔做导线，减小电阻。 • 高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法来减少热损耗。 • 有些电器加装风扇或者散热片、散热孔。
阻产生的热量多。
实验验证 探究二：电热多少与通电时间的关系
R1=R2
R1 电阻丝
结论：在电流、电阻相同时，通电时间
生的热量多。
R2
越长的产
实验验证
探究三：产热多少与电流大小的关系
R'
R1=R2
R
R 电阻丝
结论：在通电时间、电阻相同时，电流 越大的产生
的热量多。
11/17/2020
实验分析
1 在通电电流和通电时间相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多.
感受生活
电流的热效应
电流流过导体时，导体就要发热，
这种现象叫做电流的热效应。
……
现象： why ？
电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线 却几乎不发热？
根据此现象，你能提出什么问题？
产生的热量与哪些因素有关呢?
科学探究的过程 提出问题 电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？ 合理猜测 制定计划 实验验证 得出结论 交流讨论
2.电热器的原理:
利用电流的 热效应 制成的加热设备。 电热器主要组成部分是 发热体 。它是由电阻 率 大 。熔点 高 的合金丝制成的加热设备。
11/17/2020
常见的电热的应用
热 得 快 电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
电流热效应的利用
❖制电热器（要求电热丝材料电阻率大、熔点高） ❖制白炽灯 ❖制保险丝（要求保险丝材料电阻率大、熔点低）
焦耳定律
Q=I²Rt
国际制单位J （焦耳）
电流通过导体所产生的热量与电流的平方 成正比，与导体的电阻成正比，与通电时 间成正比
例1、有一电炉正常工作时电压为220V， 其电阻为48.4Ω，求它正常工作一小时，发 热多少焦？
焦耳： 焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻
斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼 跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教 育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识 了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳 热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、 哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠 定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放
五、电热的危害和防止
• 2003年2月3日凌晨5时许，兰州城关区鱼池 口拱星墩后街144号发生一起火灾，78岁的 王玉花老人用劣质电热毯取暖时，因温度 过高引燃被褥，当场被烧死，经济损失 2000多元，着起的大火在当天上午9时许才 被扑灭；2003月15日上午9时许，兰州市农 民巷老四川菜馆因房顶内电线短路引发大 火，整个菜馆毁于一旦。
2 在通电电流和电阻相同时，通电时间越长， 电流产生的热量越多.
3 在电阻和通电时间相同时，电流越大， 电流产生的热量越多.
进一步的研究表明产生的热量与电 流的平方成正比.
焦耳定律
电流通过导体产生的热量 Q 跟电流的二次方成正比， I 跟导体的电阻成正比，R 跟通电时间成正比。t
得出结论
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定
入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发 现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正 比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验 证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定律称为焦耳—楞次定 律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪 念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.
❖6.3 焦耳定律
你知道吗?
星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视,得 先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直 到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小明为何没有做 完作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一招就 知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样做的?
她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢
合理猜测
why ？
烫手
不烫手
合理猜测
why ？ 着火了！
合理猜测
烫
手
不烫
手
跟电阻
有关
跟电流
有关
跟时间有关
制定计划
探究实验：探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？
实验目的：
研究电流通过导体产生的热量Q 跟电
流大小I，电阻R和通电时间t的关系。
实验方法： 控制变量法
设计实验：
1、如何在实验中展示出电流产生的热量 Q的多少？
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效
应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2 t/R 来计算热量.
注意：
纯电阻电路：W=Q=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
非纯电阻电路：W＞Q (W＝UIt =W其他＋Q)
电热的应用
1.电热器:
利用电流做功将 电 能转换为 内 能的装置.
电热跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.
2.公式： Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器
的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 9 倍
2、如何控制电流大小I相同？
3、如何控制电阻R的大小不变？
பைடு நூலகம்
4、通电时间t比较好控制。
观察电热的方法：
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？
（转化法）
既看不见 也摸不着 的科学量
转化
既看得见 也能测量 的科学量
转化
让电流产生的热 量被气体吸收， 通过观察气体的 热膨胀（观察玻 璃管内的水柱升 降或者温度计示 数大小）来测量。
观察电热的方法：
方法二 （转化法） 方法三
电热丝发热使 煤油升温而膨胀
电热丝发热， 点燃火柴
控制 I、R、t
1、如何控制电流I相同？
让电阻串联
2、如何控制电阻R大小相同？
用2个相同的电阻
3、如何控制时间t相同？
实验验证
探究一：产热多少与电阻大小的关系
R1 R2
R2
R 电阻丝 1
结论：在电流、通电时间相同时，阻值 越大的电
back
交流讨论
前面两个现象的解释
1 第一个为什么
灯泡和导线是串联， 灯泡的电阻大比导线的
烫 手
不烫 手
电阻大
2 第二个为什么 干路的电流等于
各个支路的电流之和
得出结论
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W
又∵W = UIt
∴Q = W = UIt = I2Rt
电热的预防
计算机显示器的散热孔
计算机CPU的散热风扇
电热的预防
无用的电流热效应应尽量减少
• 导线上的热损耗应尽量减少。 • 家用导线一般用电阻率很小的铜或者铝导线 • 电路板中，用铜箔或者银箔做导线，减小电阻。 • 高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法来减少热损耗。 • 有些电器加装风扇或者散热片、散热孔。
阻产生的热量多。
实验验证 探究二：电热多少与通电时间的关系
R1=R2
R1 电阻丝
结论：在电流、电阻相同时，通电时间
生的热量多。
R2
越长的产
实验验证
探究三：产热多少与电流大小的关系
R'
R1=R2
R
R 电阻丝
结论：在通电时间、电阻相同时，电流 越大的产生
的热量多。
11/17/2020
实验分析
1 在通电电流和通电时间相同时，电阻越大， 电流产生的热量越多.