《焦耳定律》课件

1、焦耳定律,第十五章 第节,生活中的物理,用手一摸电视机后盖,谁知道他爸是根据什么道理判定的吗,1,2,真相只有一个！刘炜琨看了电视！请问我是根据什么判断出看了电视的呢,真相只有一个！让我来告诉你吧,因为电视机还有余热,生活中，许多用电器接通电源后，都 伴有热现象产生,电热器,电热油汀,电 炉,电暖器,电水壶,电熨斗,电饭锅,热得快,电热器： 利用电流做功将电能转化为内能的装置,电流的热效应,通电导体发热的现象,一、电流的热效应,导体中有电流通过的时候，导体要发热，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应,电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝 缠绕在绝缘材料上制成的,

2、电热器就是利用电流的热效应工作的,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,提出问题,电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关,科学探究的过程,合理猜测,实验验证,制定计划,得出结论,交流讨论,E=mc2,演示实验,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煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上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 物理学中对于多变量问

3、题，通常使其它量相同，并改变其中一个量的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法,探究电流的热效应跟哪些因素有关,制定计划,电阻丝,结论,在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多,探究一：产热多少与电阻大小的关系,实验验证,电阻丝,结论,在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多,探究二：产热多少与通电时间的关系,实验验证,电阻丝,结论,在通电时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多,探究三：产热多少与电流大小的关系,实验验证,焦耳（James Prescott Joule，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

4、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 = I2Rt 3单位：焦耳（J,二、焦耳定律,例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少,例题,解题格式,电阻R=10，电流I=2A，时间t=30s,电热Q,由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J,这根电阻丝共产热1200J,Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J,一根 60 的电阻丝接在 36

5、 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,例题,例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少,解题格式,电阻R=50，热量Q=1.8*104J，时间t=10s,电流I,由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：I=（Q/Rt）1/2 =（1.8*104/（50*10）1/2 =6（A,这根电阻流过的电流为6安培,例题】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q

6、,解：1 ） WUIt 380101J 3800J,已知：电动机 U=380V I=10A R=2 t=1s 求： （ 1）W （2）Q,2 ） QI2Rt 10 10 2 1J 200J,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,焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t=I2Rt来计算热量,额定电

7、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,焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即 能转化为 的规律,一电炉的电阻是100 ，通电时间10秒钟产生的热