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焦耳定律ppt+视频+flash课件

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12 金贝

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常见问题

1、18.4焦耳定律,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！,因为电视机还在发热！,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。,电热器就是利用电流的热效应工作的,电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电阻丝发热可以烧水，而导线几乎不发热。,问题1：,提出问题：,导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？,实验方法:,现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。,猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间有关。,猜想三：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。,现象二：电阻丝通电的时间越长产生

2、的热量越多。,事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。,猜想一：电阻丝产生的热量同电流有关,由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较，实验中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢？,转化法,想一想议一议,想一想议一议,1、如何研究通电导体的电阻(R)大小对产生热量的影响 2、如何研究通电导体中电流(I)大小对产生热量的影响 3、如何研究导体的通电时间(t)对产生热量的影响为完成探究，还需什么器材。,(1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制和不变，则可以让两个阻值不同的电阻（串联并联）后接入电路。,3.设计实验、验证假设,电流,通电时间,串联,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。,结论一：,(2)研究电流大小对产生热量的影响,要研究电流大小对产生热量的影响,应该控制和不变，改变。,通电时间,电阻,电流,实验2：研究电热与电流关系,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。,结论二：,(3)研究通电时间对产生热量的影响,要研究通

3、电时间对产生热量的影响,应该控制和不变,改变。,通电时间,电阻,电流,由生活经验知道，同一个电热器（电阻一定），电流不变时，通电时间越长，产生的热量越多。,结论三：,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。,有以上实验可知：,电流通过导体产生的热量与电阻，电流和通电时间有关,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,英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840 年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律,焦耳 (18181889),Q = I R t,热量电流电阻时间,J A S,2，公式：,意义：,单位：,二，焦耳定律：,科学靠我们发现、探究、改进-科学永无止境,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。,(普遍适用),一根60的电阻丝接在36V的电源上, 在5min

4、内共产生多少热量？,解：,通过电阻丝的电流为：,电流产生的热量为：,=(0.6A)260560s,答，电阻丝在5min内共产生6480J热量。,Q=I2Rt,=6480J,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,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,焦耳定律的理论推导,电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。,即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt,考考你：,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？,原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。,若电流做的功全部用来产生热量即Q

5、 = W,又W = UIt,根据欧姆定律U = IR,Q = W = UIt = I2Rt,3.电流产生热量的其他表达式,Q=W=Pt=UIt=U t= t,只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。,【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。,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,电功和电热的关系（ W 和 Q 的关系）,在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）,W = Q （W= UIt） =（Q=I2Rt）,在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）,W Q （W= UIt）（Q=I2Rt）,练一练,1、导体的电阻为5 ，通过它的电流为2A，在1秒内，导体上电能转化为多少J的热？,2、标有“220V 800W”的电炉，接在220V的电源上后，通过电炉的电流为多少？通电1小时，电炉上有多少J的电能转化为热？,3、有A、B两根电阻丝，电阻分别为RA=3，RB=2 ，并联后接入电压为6V的电源上，这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少？,4、有A、B两根电阻丝，电阻分别为RA=3 ，RB=2 ，串联后接入电压为6V的电源上，这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少？,

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