粤沪版九年级物理上册《探究焦耳定律》电能与电功率PPT教学课件下载,共28页。
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周六,小明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。可小明的妹妹跑过来偷偷告诉爸爸:哥哥刚把电视关了。
请你当下小侦探,帮助这位爸爸判断一下小明到底有没有看过电视?你的依据是什么?
电的热效应
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
它们都有什么共同特性?你还知道哪些类似的用电器?
电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。
通过电炉丝和导线的电流相同,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的多少跟什么因素有关?
当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使周围的空气温度升高、体积膨胀。利用这个特点,采用 U 形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化来间接反映电流产生的热量。
实验过程:
1、研究电热与电阻的关系
现象:内部电阻较大的容器的U形管中液柱上升较高。
结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
2、研究电热与电流的关系
现象:通过内部电阻的电流较大的,U形管中液柱上升较高。
结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
3、研究电热与通电时间的关系
观察一个设备(电阻、电流不变)U形管中液柱随通电时间的变化情况
现象:给同一个电阻通电的时间越长,液柱上升越高。
结论:在电流、电阻相同的情况下,通电的时间越长,这个电阻产生的热量越多。
电热和电阻、电流、通电时间的定性关系:
在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多;
在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多;
在电流、电阻相同的情况下,通电的时间越长,这个电阻产生的热量越多。
焦耳(James Prescott Joule,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(定量关系)。
电流流过导体时产生的热量,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。
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时,如果消耗的电能全部转化为热(即只发热),而没有转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W。
学以致用:
通过电炉丝和导线的电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
电炉通过导线接到电路中,导线中的电流跟电炉丝中的电流相等,但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多,根据焦耳定律 Q = I2Rt 知,电流相等,电阻大的,相同时间里放出的热较多,所以电炉丝很热,而导线却不热。
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。
—— 前提条件是电压相同
按照焦耳定律,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
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。
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