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文档简介
第4节焦耳定律,第十八章电功率,情景引入,合作探究,课堂小结,随堂训练,星期天,小东的妈妈出门前嘱咐小东别看电视,得先完成作业,可是小东等妈妈一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小东为何没有做完作业,小东说作业太难,可是小东妈妈只用了一招就知道小东说了谎,请问,他妈妈是怎样做的?,她摸了摸电视机的的散热窗,发现那儿还热着呢!,你有类似的经历吗,这个故事对你有什么启示?,情景引入,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。,探究点一电流的热效应,现象:电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红,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?,猜想:,与电阻、电流、时间有关,问题:,演示实验,实验装置实物图,实验方法:,实验目的:,研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,实验原理:,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,导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。,控制变量法,实验1:研究电热与电阻关系,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。,实验2:研究电热与电流关系,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。,结论1:在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多。,结论2:在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多。,结论3:在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多。,实验结论:,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,探究点二焦耳定律,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。2公式:Q=I2Rt3单位:焦耳(J),我们学习了焦耳定律,怎样回答前面的问题。,答: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可知,电流相等时,电阻大的,相同时间里产生的热量较多,所以电炉丝很热,而导线却几乎不热。,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,探究点三电热的利用和防止,电熨斗,电热水器,电烤箱,电褥子,电烙铁,电饭锅,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2电热的危害,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W=Q如:电暖器,电饭锅,电炉子等(纯电阻电路)。,2当电扇(非纯电阻电路)工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:,WQ热,探究点四电能和电热的关系,1.电流通过导体时,电能转化为热的现象,叫电流的热效应。,2.焦耳定律:Q=IRt,课堂小结,1.电流的热效应是电流通过导体时_转化成_的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。,电能,热,2.“在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中,应保持_、_一定,用_改变电阻丝的电流。,热效应,电阻,时间,滑动变阻器,随堂训练,3.一根100的电阻丝通过的电流是2A,它的电功率是_W,通电1min时产生的热量是_J。,400,24000,4.电阻R1、R2串联在电路中,R1=4,R2=6,则P1:P2=_。Q1:Q2=_。,2:3,2:3,Q=I2Rt=(0
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