184焦耳定律课件.ppt

我们家的电器中哪些是把电能转化为内能 热能 的 同学们还记得我们前边学习的电功的公式么 它表示什么意义呢 W UIt 它们的共同特征是什么 电能转化为内能 猜想四 现象一 电炉丝通电能产生热 不通电不产生热 猜想二 电阻丝产生的热量同通电时间有关 猜想三 导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关 现象二 电阻丝通电的时间越长产生的热量越多 事实 电阻丝的材料是镍铬合金丝 导线材料是铜 猜想一 电阻丝产生的热量同电流有关 由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较 实验中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢 转换法 想一想议一议 U型管连接的容器加热后 温度升高 气体膨胀 压力变大 液面升高 目标 在电流相同 电阻不同时 产生电热的效果如何呢 思考 实验设计中 怎样保证电流等大 用什么仪器反映产生热量的多少 演示实验1 想一想议一议 电阻串联时电流相同 U型管连接的容器加热后 温度升高 气体膨胀 压力变大 液面升高 请回答 看到了什么现象 说明了什么结论 现象 I相同时 R大的一边液面升的高 即升温快 结论1 在电流和时间相同时 电阻越大产生的热量越多 思考 此时 哪个电流小 为什么 并联分流的电阻为什么要放在盒子外面 让相同的电阻 流过不同的电流 看效果会如何呢 演示实验2 右边的发热器热量少 因为并联的电阻分去一半的电流 不让它产生的热量影响盒内的温度 看到了什么现象 说明了什么结论 电流I大的液面升高快 即产生的热量Q多 结论 在电阻相同和时间相同时 通过的电流越大 产生的热量越多 跟踪思考 通过以上实验你能总结出什么规律 电阻上产生的电热与电阻大小和流过的电流都有关 电阻越大 电流越大 产生的热量越多 Q I Rt 热量电流电阻时间 J A S 2 公式 意义 单位 二 焦耳定律 1 内容 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 普遍适用 焦耳 JamesPrescottJoule 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 焦耳 1 在纯电阻电路中 如 电暖器 电饭锅 电炉子等 当电流通过导体时 电能全部转化为内能 而没有同时转化成其他形式的能量 这样电流产生的热量Q就等于消耗的电能W 即Q W UIt Pt I2Rt 2 在非纯电阻电路中 如当电扇工作时 消耗的电能主要转化为电机的机械能 W电 Q热 三 电能和电热关系 此时 只能用Q I2Rt 焦耳定律 来计算电热 焦耳通过实验得到电流产生热量与电流 电阻 通电时间是什么关系 如何用公式表示这一规律 单位是什么 可否从能量守恒的观点 通过电流做功推出电阻的电热公式 问题思考1 为什么用导线连接的电磁炉通电后 电炉很快发红发热 而导线却不热 因导线电阻很小 0 01 0 001 而电炉电阻很大 几十 几百欧姆 串联时导线生热很微小 故感觉不热 问题思考2 例题解析 例题一根60的电阻丝接在36V的电源两端 在5min内共产生多少热量 解法1 通过电阻丝的电流再由焦耳定律电流产生的热量即 解法2 拓展变化 若该电阻丝截短一半 仍接在原电源上 在相同时间内 产生的热量是原来的多少倍 若电压减为一半 其他不变 则产生热量又如何 从课本的 想想议议 所提的问题中 需要澄清什么概念 电压相同时 适用 R越小 Q越大 由知 P大的R小 电流相同时 适用Q I Rt R越大Q越大 想想议议 试一试 实例分析 实例1 电褥子长时间通电容易起火 你能解释么 实例2 电路短路会起火 你能解释么 实例3 拨打手机时间长了 手上有什么感觉 怎么办 实例4 两个灯泡 亮度大的产生的热量一定更多么 课堂总结 1 电热的影响因素有哪些 2 分组实验得到的结