184 焦耳定律优秀课件.ppt

1、焦耳定律焦耳定律 第十八章第十八章 第节第节分析：分析：能量转化：能量转化：电阻丝通电后会发热电阻丝通电后会发热 电能转化成内能电能转化成内能生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。生。请举例说明。电烙铁电烙铁热得快热得快电热毯电热毯常常见见电电热热器：器：电热水袋电热水袋电吹风电吹风小太阳小太阳电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做做电流的热效应电流的热效应。一、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

2、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电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关关?想想议议想想议议探究：电流通过导体时产生热的多少跟什么探究：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关因素有关?1、猜想、猜想 2、设计实验、设计实验 3、进行试验、进行试验 4、分析试验数据并得出结论、分析试验数据并得出结论猜想猜想1：电流产生的热和：电流产生的热和电阻电阻有关有关猜想猜想2：电流产生的热和：电流产生的热和电电流流有关有关猜想猜想3：电流产生的热和：电流产生的热和通电通电时间时间有关有关实验实验1：探究电流产生的热量与通电时间关系：探究电流产生的热量与通电时间关系U形

3、管中液面高度差的变化反应形管中液面高度差的变化反应密闭空气温度的变化。密闭空气温度的变化。转换法：转换法：在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。越长，这个电阻产生的热量越多。R1=10 实验实验2：探究电流产生的热与电阻关系：探究电流产生的热与电阻关系R1=5 R2=10 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻在电流相同、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。越大，这个电阻产生的热量越多。实验实验3：探究电流产生的热量与电流关系：探究电流产生的热量与电流关系I1I2I1AR1=10 R3=10 R2=10 I

4、2在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过在电阻相同、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一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。多。101010焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年的时间做了年的时间做了 400 多次实验，多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳1内容：电流通过导体产生的热

5、量跟电流的内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。比，跟通电时间成正比。2公式：公式：Q=I2Rt 3单位：焦耳（单位：焦耳（J）二、焦耳定律二、焦耳定律1当电流通过导体时，如果电能全部转化为当电流通过导体时，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流产生的热量Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能W，即，即Q=W =UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2当电风扇工作时，消耗的电能主要转化为当电风扇工作

6、时，消耗的电能主要转化为机械能：机械能：WQ热热三、电能和电热关系三、电能和电热关系电能电能 内能内能+机械能机械能电炉丝电炉丝导导 线线我们学习了焦我们学习了焦耳定律，怎样耳定律，怎样回答刚才的问回答刚才的问题？题？Q=I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s =6 480 J 一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端，在的电源两端，在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?答答:在在 5 min 内共产生内共产生 6 480 J 热量。热量。解解:例题例题I=0.6 AUR36 V60 额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越额定电压相同的灯泡，额定功率

7、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，这是怎么回事越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议想想议议答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内答：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，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是电流相同，两者并不矛

8、盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。时应该特别注意条件。1电热的利用电热的利用利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡用来加热用来加热电热器的优点电热器的优点:清洁卫清洁卫生，没有环境污染，热效率生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调高，还可以方便地控制和调节温度。节温度。四、电热的利用和防止四、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。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。运行时要用微型风扇及时散热等等。2电热的危害电热的危害课堂小结课堂小结焦耳定律焦耳定律的实验和的实验和内容内容电热的利电热的利用和危害用和危害