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焦耳定律,涟源市六亩塘中学：刘树才,焦耳定律,涟源市六亩塘中学：刘树才,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。,一、电流的热效应,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的多少跟什么因素有关?,想想议议,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,演示实验,实验1：研究电热与电阻关系,断开S1、S3，闭合S2，15W与60W的串联，通过的电流相等，比较它们的亮度，发现15W比60W亮，温度高得多这是因为R1R2结论：在电流和时间相同的情况下，电阻越大亮度越强、温度越高，产生的热量越多。,实验2：研究电热与电流关系,闭合S1、S2，断开S3，这时L1（15W）和L2（60W）串联后再与L3（也是60W）并联，由电阻定律可知通过L3（60W）的电流比通过L2（60W）的大，虽然R2=R3，但是L3比L2亮得多，且温度也高得多。结论：在电阻、通电时间相同的情况下，通过导体电流越大亮度越强、温度越高，产生的热量越多。二次实验可以看出通电时间越长每个灯泡产生的热量越多。,焦耳（JamesPrescottJoule，18181889），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。2公式：Q=I2Rt3单位：焦耳（J）,二、焦耳定律,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,三、电能和电热关系,Q=I2Rt=(0.6A)260W300s=6480J,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?,答:在5min内共产生6480J热量。,解:,例题,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。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?,想想议议,答：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。,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,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。,四、电热的利用和防止,很多情况下
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