焦耳定律课件

1、第十八章 电功率,四、焦耳定律,1,焦耳定律,电热壶,电烤箱,电炉,电饭锅,热水器,电热器,2,焦耳定律,一.电流的热效应,生活中.许多用电器接通电源后.都伴有热现象产生,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,3,焦耳定律,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,4,焦耳定律,二.探究：电流产生的热量跟什么因素有关,电炉丝通过导线接入 电路，通过相同的电 流,为什么电炉丝热得 发红，而导线几乎不发热,猜想与假设,镍铬丝,铜线,由此你能猜想出电流产生的热量跟什么因素有关吗,导体的电阻,5,焦耳定律

2、,探究：电流产生的热量跟什么因素有关,并联的各用电器正常工作时，干路导线发热会着火，而支路的导线却无事，为什么,猜想与假设,由此你能猜想出电流产生的热量跟什么因素有关吗,通过导体的电流,6,焦耳定律,猜想与假设,1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大,电流的热效应与那些因素有关,2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大,3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大,7,焦耳定律,讨论 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,设计实验,控制变量法,讨论 2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量,转换法,电热气体（或液体）受热膨胀.观察产生热量的多少,8,

3、焦耳定律,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关,演示实验,实验装置,转换法,9,焦耳定律,实验过程与实验现象： （1）在电流和时间相同的情况下，研究热量和电阻的关系； （2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系； （3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系,10,焦耳定律,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,11,焦耳定律,电阻丝,在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多,实验1：研究电热与电阻关系,12,焦耳定律,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

4、.这个电阻产生的热量越多,13,焦耳定律,电阻丝,在电阻、通电时间相同时，电流 大 的电阻产生的热量多,实验2：研究电热与电流关系,14,焦耳定律,电阻丝,在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多,实验3：研究电热与通电时间关系,15,焦耳定律,实验结论,1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 （I与t相同，R越大，Q越多） 2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流 越大，产生的热量越多。 （ R与t相同，I越大，Q越多） 3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 （ R与I相同，t越大，Q越多,16,焦耳定律,焦耳定律,Q =IRt,热量 电流

5、 电阻 时间,J A S,公式,意义,单位,焦耳定律：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,焦耳 (18181889,17,焦耳定律,答：因为导线和电炉丝是串联的，线=电炉丝 R电炉丝R导线，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉丝产生的热量大，因此电炉热得发红而导线却几乎不发热,电炉丝,导 线,我们学习了焦耳定律，怎样回答刚才的问题,18,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

6、,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,电能 内能+机械能,纯电阻电路,19,焦耳定律,纯电阻电路,电能 内能,Q I2Rt,W UIt,M,非纯电阻电路,电能 内能+其它形式的能,W,E其 + Q,UIt,I2Rt=Q,20,焦耳定律,Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J,一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量,答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量,解,例题,21,焦耳定律,2.某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 ，当它正常工作一分钟后，消耗的电能

7、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：消耗的电能为: W总=UIt=220V2A60S=26400J,线圈中产生的热量为： Q=I2Rt=(2A)25 60S=1200J,得到的机械能为： W机=W总Q=26400J1200J=25200J,22,焦耳定律,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,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,电热器的优点,23,焦耳定律,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,24,焦耳定

8、律,1.下列常见电器中不是利用电流的热效应的是(,B,25,焦耳定律,2.下列各用电器均标有“220 V 60 W”字样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是( ) A.电视机 B.电风扇 C.电热毯 D.一样多,C,26,焦耳定律,3.(2011株洲中考)某阻值为4 的定值电阻，通过的电流为0.5 A，则1 min产生的热量是( ) A.2 J B.30 J C.60 J D.120 J 【解析】选C.由焦耳定律得，该定值电阻1 min产生的热量为 Q=I2Rt=(0.5 A)24 60 s=60 J，故选C,C,27,焦耳定律,4.(2011河北中考)假设导体没有电阻，当用电器通电时

9、，下列说法正确的是( ) A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动 C.电饭煲仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨衣服,B,28,焦耳定律,5.小兰的奶奶觉得家里的电褥子太热了，小兰就把电褥子的电阻线截掉一小段，这样电褥子在使用时就_热了.(选填“不”或“更”) 【解析】根据P=U2/R可知，在电压不变时，减小电阻可以增大发热功率，故截掉一小段后，电阻线的电阻减小，发热功率更大，电褥子更热. 答案：更,29,焦耳定律,6.在“探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系”的实验中，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计，如图所示，电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过 _ 显示电流产生的热量变化；上述实验中采用这种电路连接方式的目的是_,温度计示数上升,保证通过两个电阻丝的电流相等,30,焦耳定律,8.