教科版九年级上册第六章 电功率3 焦耳定律说课课件ppt

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电流通过电热丝时，电能转化为内能。
电流通过灯泡的灯丝时，灯丝变得灼热而发光，这种电能转化为内能的现象叫做电流的热效应（heating effect）。
如图所示，将钉子垂直穿过橡皮盖，选一条金属丝，两端分别绕在钉子的尖端，装好后放入玻璃瓶内。钉子之间的细金属丝就如同电灯泡的灯丝。
钉子之间的细金属丝就如同电灯泡的灯丝。当电流通过时，金属丝迅速发热并变红，当很快就烧掉了。换用不同材质、不同粗细、不同长度的金属丝，接通电源，观察现象。
在这短暂的时间内，你经历了发明家爱迪生发明灯泡的过程。
一、电流的热效应与什么因素有关
实验探究：影响热效应的因素
制定计划与设计实验：自制3个如图所示的“灯泡”，其内金属丝分别选用电阻值相同的镍铬合金丝2条和电阻值不同的镍铬合金丝1条。瓶盖中间打一孔，插入带有红色液柱的玻璃管，给金属丝通电，观察玻璃管中红色液柱的上升情况，就可以比较电流通过镍铬合金丝产生的热量。
制定计划与设计实验：取三个“灯泡”的电阻为R1、R2和R1，我们分两步进行实验：
1.串联电路各处电流相等。将R1和R2串联，观察电流相同时，产生的热量与电阻大小的关系。
1.将R1和R2串联，观察电流相同时，产生的热量与电阻大小的关系。
1.将R1和R2串联，观察电流相同时，产生的热量与电阻大小的关系。
现象：串联时，电阻大的液柱上升快
实验表明：在相同时间内，电流相同时，电阻较大比电阻较小的导体产生的热量多。
现象：串联时，电阻较大的液柱上升快
2.并联支路两端电端相等。将R1和变阻器串联，再与R1并联接入电路，观察电阻相同时，产生的热量与电流大小的关系。
实验现象：电阻相同时，电流大的液柱上升快。
2.将R1和变阻器串联，再与R1并联接入电路，观察电阻相同时，产生的热量与电流大小的关系。
实验表明：在相同时间内，电阻相同时，电流较大比电流较小的导体产生的热量多。
实验表明：在相同时间内，电流相同时，电阻较大比电阻较小的导体产生的热量多；电阻相同时，电流较大比电流较小的导体产生的热量多。
从能量角度来说，电能转化为内能的过程，是用电器消耗电能做功的过程。所以，我们可以利用电功关系进行理论探究。
理性探究：热效应与电阻的关系
如图所示，将R1和R2串联，接在电源上，通过它们的电流应该是相等的。通电一段时间后，对这两端镍铬合金丝产生的热量就是电流所做的功。
即Q=W电流所做的功W=UIt，根据欧姆定律导体两端电压U=IR，所以Q=W=UIt=IR×It=I2Rt，即电热Q=I2Rt。
英国物理学家做了大量实验于1840年最先精确地确定了电流通过导体产生的热量（电热）与电阻、电流、通电时间的关系。 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。这个规律叫做焦耳定律（Jule law）。公式表述：Q=I2Rt。
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。这个规律叫做焦耳定律（Jule law）。公式表述：Q=I2Rt。热量Q的单位：J电流I的单位：A电阻R的单位：Ω时间t的单位：s
公式表述：Q=I2Rt。热量Q的单位是焦（J）电流I的单位是安（A）电阻R的单位是欧（Ω）时间t的单位是秒（s）
焦耳（1818-1889）英国物理学家，用40多年时间做了400多次试验，研究热与功的关系，得出焦耳定律。
三、电流的热效应的利用与危害
在生活和生产中，许多地方要利用电热。根据电流的热效应，人们制造出电烤箱、电熨斗、电烙铁、白炽电灯等电器。
利用电热。根据电流的热效应，人们制造出电烤箱、电熨斗、电烙铁、白炽电灯等电器。电流还用于熔化和焊接金属。
防止电热危害。有很多情况下，我们并不希望导体的温度过高，要设法减少电热。例如在电路中，由于导线有电阻，也要产生热量，容易使导线的绝缘外皮迅速老化，甚至可能烧坏，这就需要考虑如何减少产生的热量。焦耳定律是我们解决这些问题的理论依据。
防止电热危害。有很多情况下，我们并不希望导体的温度过高，要设法减少电热。焦耳定律是我们解决这些问题的理论依据。
在各种电器的线路板中，用铜箔或银箔做导线，可减小导线电阻，避免电器温度过高。
输电导线常采用铝线或铜线作为芯线，是为了减小电热造成能量损耗。