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    人教版(2024)九年级物理全册18.4焦耳定律ppt精品课件

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    人教版(2024)九年级全册第4节 焦耳定律课文配套ppt课件

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    这是一份人教版(2024)九年级全册第4节 焦耳定律课文配套ppt课件,共28页。PPT课件主要包含了观察与思考,电流的热效应,电熨斗,电饭煲,吹风机,取暖器,提出问题,猜想与假设,与导体电阻大小有关,与通电时间有关等内容,欢迎下载使用。
    思考:小明同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没打开,很高兴。但是很快爸爸就发现了小明在说谎,请问爸爸是怎么样发现的呢?
    爸爸用手摸一了下电视机后盖,发现电视机发热了。
    你有类似的经历吗?这个故事对你有什么启示?
    生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
    1.电流的热效应的定义
    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。
    你知道有哪些利用电流的热效应工作的用电器?
    电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?
    2.探究电热的影响因素
    电炉丝的材料是镍铬合金丝,导线材料是铜。
    电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。
    在电路中大功率的电炉产生的热量更多,通过大功率电炉电流大。
    猜想:与电阻、电流、时间有关
    1.当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用什么方法去研究?
    2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量?
    液体吸热,观察升高的温度;  
    气体(或液体)受热膨胀,观察膨胀的多少
    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,导管里面液柱的高度就会发生变化。电流产生的热量越多,液面高度就相差越大。实验中通过观察 来比较电流产生热量的多少。
    实验1:探究电热与电阻的关系
    控制不变的量:I 相同,t 相同
    结论:I 和 t 相同时,R 越大,电阻产生的热量越多。
    实验2:探究电热与电流的关系
    控制不变的量:R 相同,t 相同
    结论:R 和 t 相同时,I 越大,电阻产生的热量越多。
    实验3:探究电热与时间的关系
    控制不变的量:R 相同,I 相同
    结论:R 和 I 相同时,t 越长,电阻产生的热量越多。
    [中考·黄石] 如图所示,两个密闭容器中接入电热丝R1,R2,右边容器上方接入电热丝R3,在通电时间相同的情况下,观察两个U形管中液面高度的变化。
    本实验是根据______ (填“气体”或“液体”)的热胀冷缩来反映电流产生的热量多少,已知R1=10Ω,R3=6Ω,为了研究电流产生的热量与电流的关系,则R2=____Ω。若将R3 和R2 并联接入右边密闭容器中,则可研究电流产生的热量与______的关系。
    焦耳(James Presctt Jule,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。
    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。
    3.焦耳定律公式及各物理量单位
    电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为内能,而没有同时转化为其他形式的能量(纯电阻电路),那么,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即:Q= W = UIt = I2Rt。
    导线与电热丝串联,电流、时间都相同,导线电阻远小于电炉丝电阻, 由Q= I2Rt可知,导线产生的热量少。
    一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V 的电源两端,在 5 min内共产生多少热量?
    = (0.6A)2×60W×300s
    已知电阻R、电压U、时间t,求产生的热量Q;求热量则利用公式Q = I2Rt ,而I未知,则先利用I = 求I
    想想议议:额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎矛盾,这是怎么回事?
    前者说电阻越小,正常工作时单位时间内产生的热量越多,前提条件是电压相同;而后者说,电阻越大,单位时间内产生的热量越多,前提条件是电流相同,两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
    小明在一次野炊活动中,将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸(可看做导体)接在干电池正负两极上,如图所示,锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为较窄处 (  )A.电阻较大 B.电流较大 C.电压较小 D.电功率较小
    串联电路中各处电流相等
    较窄处电阻大,电压较大
    较窄处电压大,电功率较大
    电流通过导体时,使导体只发热的用电器称为电热器,而电热器的主要部分是发热体。
    电热器的优点: 清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。
    很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
    消耗的电能全部转化为内能
    不同电路中电能和电功的关系:
    UIt = I²Rt + E
    注意:对于非电热器只能用Q = I²Rt 计算电热
    某电动机上标有“220 V,2 A”它的线圈电阻为5 Ω,当它正常工作 1 分钟后,消耗的电能为多少?线圈中产生的热量为多少?如没有其他能量的损失,则得到多少的机械能?
    解:消耗的电能:W总=UIt=220 V×2 A×60 s=26400 J
    线圈中产生的热量:Q=I2Rt=(2 A)2×5 Ω×60 s=1200 J
    得到的机械能:W机=W总-Q=26400 J-1200 J=25200 J
    电热的影响因素:I、R、t
    表述: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。
    公式: Q = I2Rt 
    2.现有甲、乙两个电炉子,已知电炉电阻R1>R2,分别接入电源电压220V的电路中,相同时间内它们发热情况是 ( )A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
    3.用如图所示的装置探究“影响电流热效应的因素”。电阻丝R1和R2分别密封在两只完全相同的烧瓶中,且R1

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