新人教版《18.4焦耳定律》（好）ppt (2)

1、1第第4 4節(jié)節(jié) 2 上周六，小明的爸爸出門前囑咐他好上周六，小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業(yè)，電視機也沒打開，到他在認真寫作業(yè)，電視機也沒打開，很高興。可是后來用手一摸就發(fā)現(xiàn)，小很高興?？墒呛髞碛檬忠幻桶l(fā)現(xiàn)，小明剛看過電視。明剛看過電視。123? ? 為什么電爐接入照明電路后，為什么電爐接入照明電路后，能放出大量的熱來，而與電爐能放出大量的熱來，而與電爐連接的導線卻不怎么熱？連接的導線卻不怎么熱？ 4第第1818章章 電功率電功率第第4 4節(jié)節(jié) 焦耳定律焦耳定律電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成電流通過導體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的

2、現(xiàn)象。內(nèi)能的現(xiàn)象。一、電流一、電流熱效應(yīng)熱效應(yīng)：電流的三大效應(yīng)電流的三大效應(yīng)52 2、 電流熱效應(yīng)的應(yīng)用電流熱效應(yīng)的應(yīng)用6電熱器電熱器7熱水器熱水器8飲水機飲水機9電熨斗電熨斗10電烤箱電烤箱113 3、現(xiàn)象現(xiàn)象: :電爐絲和導線電爐絲和導線通過的通過的電流相同電流相同。為什。為什么么電爐絲電爐絲熱的熱的發(fā)紅發(fā)紅，而，而導線卻幾乎導線卻幾乎不發(fā)熱不發(fā)熱？電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？么因素有關(guān)？猜想猜想：與與 電阻、電流、時間電阻、電流、時間 有關(guān)有關(guān)問題問題: :12設(shè)計實驗設(shè)計實驗: :燒瓶燒瓶A A中盛中盛等量等量的煤油，溫度計顯示的煤油，溫度計

3、顯示煤油的溫度燒瓶中是銅絲，電阻煤油的溫度燒瓶中是銅絲，電阻較小，燒瓶中是鎳鉻合金絲，電阻較小，燒瓶中是鎳鉻合金絲，電阻較大兩瓶中金屬絲較大兩瓶中金屬絲串聯(lián)串聯(lián)起來接到電起來接到電源上通電一定時間后，比較兩瓶中源上通電一定時間后，比較兩瓶中煤油的溫度變化煤油的溫度變化電流通過導體產(chǎn)生的熱與電流通過導體產(chǎn)生的熱與電阻電阻的關(guān)系的關(guān)系（控制變量法（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）1314（控制變量法（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）條件：條件：現(xiàn)象：現(xiàn)象：結(jié)論：結(jié)論：等量煤油，電流相同等量煤油，電流相同, ,時間相同時間相同B B瓶中溫度上升的多瓶中溫度上升的多電流和通電時間相同時，電流和通電時間相同時，

4、電阻電阻越大，產(chǎn)生的熱量越越大，產(chǎn)生的熱量越多。多。15條件：條件：通電時間相同，電阻通電時間相同，電阻相同相同現(xiàn)象現(xiàn)象：電流大時，溫度上升多電流大時，溫度上升多結(jié)論結(jié)論：在通電時間一定、電阻在通電時間一定、電阻相同時，通過的相同時，通過的電流電流越越大，產(chǎn)生的熱量越多。大，產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論：結(jié)論：在電阻相同，通過電流在電阻相同，通過電流相同，通電相同，通電時間時間越長，產(chǎn)生熱越長，產(chǎn)生熱越多。越多。16二、焦耳定律二、焦耳定律 英國物理學家焦耳通過大量的英國物理學家焦耳通過大量的實驗，于實驗，于18401840年精確地確定了年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電

5、阻和通電時間的關(guān)系，即焦耳定和通電時間的關(guān)系，即焦耳定律。律。 17焦耳定律焦耳定律Q = I R t 熱量熱量 電流電流 電阻電阻 時時間間J A S2公式公式：3、意義：、意義：4、單位：、單位：1、焦耳定律的內(nèi)容、焦耳定律的內(nèi)容：電流通過：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方電流的二次方成正比成正比，跟導體的，跟導體的電阻成正比電阻成正比，跟跟通電時間成正比通電時間成正比。 焦耳焦耳 (18181889)18焦耳并不滿足，在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，焦耳并不滿足，在這一發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，仍繼續(xù)探討各種運動形式之間的能量守仍繼續(xù)探討各種運動形式之間的能量守恒和轉(zhuǎn)化的關(guān)系。恒和轉(zhuǎn)化的關(guān)系

6、。18431843年，發(fā)現(xiàn)了熱功年，發(fā)現(xiàn)了熱功當量，并測出其數(shù)值。當量，并測出其數(shù)值。18501850年，他又寫年，他又寫了了論熱功當量論熱功當量的論文，總結(jié)和分析的論文，總結(jié)和分析了以往工作的結(jié)果。以后，焦耳繼續(xù)改了以往工作的結(jié)果。以后，焦耳繼續(xù)改進實驗方法，不斷提高實驗的精確度，進實驗方法，不斷提高實驗的精確度，最后得到熱功當量的值比現(xiàn)在的公認的最后得到熱功當量的值比現(xiàn)在的公認的值只小值只小0.7%0.7%，從當時的條件來看，這樣，從當時的條件來看，這樣的精確度是驚人的。焦耳在科學道路中的精確度是驚人的。焦耳在科學道路中勇于攀登，不怕困難，精益求精勇于攀登，不怕困難，精益求精的精神，的精神

7、，很值得大家學習。很值得大家學習。195 5、焦耳定律的理論推導、焦耳定律的理論推導 電流通過導體時，如果電流通過導體時，如果消耗的消耗的電電能能全部全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為熱熱，而沒有同時轉(zhuǎn)化為，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量熱量Q Q就就等于等于消耗的電能消耗的電能W W。即即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt206、思考與討論思考與討論 為什么電爐接入照明電路后，能放為什么電爐接入照明電路后，能放出大量的熱來，而與電爐連接的導出大量的熱來，而與電爐連接的導線卻不怎么熱？線卻不怎么熱？ 21答答: 因為電線和電爐

8、因為電線和電爐串聯(lián)串聯(lián)，通過，通過它們的它們的電流電流是一樣的，而電爐是一樣的，而電爐的電阻比電線的的電阻比電線的電阻電阻大的多，大的多，所以根據(jù)焦耳定律所以根據(jù)焦耳定律Q=IQ=I2 2RtRt可知，可知，在相同時間內(nèi)電流通過電爐產(chǎn)在相同時間內(nèi)電流通過電爐產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大，因此電爐熱而電線卻不量大，因此電爐熱而電線卻不熱。熱。22辯論舞臺辯論舞臺在一定時間內(nèi)，通電導體的電在一定時間內(nèi)，通電導體的電阻越大產(chǎn)生的熱量越多，還是阻越大產(chǎn)生的熱量越多，還是通電導體的電阻越小產(chǎn)生的熱通電導體的電阻越小產(chǎn)生的熱量越多？量越多？23假如你是評委假如你是評委 甲：因

9、為甲：因為P=UIP=UI、U=IRU=IR，而對于，而對于純電阻電路純電阻電路Q=Pt=UIt=IRItQ=Pt=UIt=IRIt=I=I2 2Rt,Rt,故通電導故通電導體產(chǎn)生的熱量體產(chǎn)生的熱量與導體的電阻與導體的電阻成成正比正比。 乙：因為乙：因為P=UIP=UI、I=U/RI=U/R，而對于，而對于純純電阻電路電阻電路t tR RU Ut tR RU UU UU UI It tP Pt tQ Q2 2故通電導體產(chǎn)生的故通電導體產(chǎn)生的熱量與導體的電阻熱量與導體的電阻成成反比反比。24 一根一根6060的電阻絲接在的電阻絲接在36V36V的電源的電源上上, ,在在5 5minmin內(nèi)共產(chǎn)生

10、多少熱量？內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解解：通過電阻絲的電流為：通過電阻絲的電流為：UI=_R=36V60=0.6A電流產(chǎn)生的熱量為：電流產(chǎn)生的熱量為： Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J25 三、電熱的三、電熱的利用和防止利用和防止26 、電熨斗、電暖氣、電吹風、電熨斗、電暖氣、電吹風常見的電熱器：常見的電熱器： 2、電熱的防止、電熱的防止電熱器重要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電熱器重要組成部分是發(fā)熱體，發(fā)熱體是由電阻率大、熔點高的電阻絲電阻率大、熔點高的電阻絲繞在絕緣材料上繞在絕緣材料上做成的，它們是利用做成的，它們是利用電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)來工作的來工作的. . 在電動機里，電

11、流所做的功主要用來帶動機器，但在電動機里，電流所做的功主要用來帶動機器，但電流通過電動機里的電阻也會要產(chǎn)生熱量，會使導線電流通過電動機里的電阻也會要產(chǎn)生熱量，會使導線溫度升高，溫度超過絕緣材料的耐熱溫度，溫度升高，溫度超過絕緣材料的耐熱溫度，絕緣材料絕緣材料會迅速老化甚至可能燒壞會迅速老化甚至可能燒壞，這就需要考慮散熱，還要這就需要考慮散熱，還要加快散熱加快散熱. .電烙鐵電烙鐵 收音機、電視機等用電器也都是考慮散收音機、電視機等用電器也都是考慮散熱，它們的機殼上都有熱，它們的機殼上都有散熱孔散熱孔. . 27電熱器的圖片電熱器的圖片電烤箱是利用電來加熱的設(shè)備，可用來電烤箱是利用電來加熱的設(shè)備

12、，可用來加熱烘烤食品加熱烘烤食品. .28電熱器的圖片電熱器的圖片烤面包機是利用電來加熱的設(shè)備，可用烤面包機是利用電來加熱的設(shè)備，可用來加熱烘烤面包等食品來加熱烘烤面包等食品. . 29電熱器的圖片電熱器的圖片電熨斗是利用電來加熱的設(shè)備，可用電熨斗是利用電來加熱的設(shè)備，可用來熨平衣物來熨平衣物. .30電熱器的圖片電熱器的圖片電暖氣的種類很多電暖氣的種類很多, ,石英管式電暖氣石英管式電暖氣是利用電流使石英管散發(fā)熱量是利用電流使石英管散發(fā)熱量. . 31電熱器的圖片電熱器的圖片電吹風是利用電來加熱的設(shè)備，一般可用來吹干濕漉的電吹風是利用電來加熱的設(shè)備，一般可用來吹干濕漉的頭發(fā)頭發(fā). . 返回返

13、回32電烙鐵是利用電熱的焊接工具電烙鐵是利用電熱的焊接工具, , 它是通它是通過烙鐵芯產(chǎn)生熱的過烙鐵芯產(chǎn)生熱的. . 返回33防止電熱的圖片防止電熱的圖片電腦中的電腦中的CPUCPU在工作時要產(chǎn)生熱在工作時要產(chǎn)生熱, ,如果過熱就會如果過熱就會損壞芯片損壞芯片, ,所以要在芯片上加裝所以要在芯片上加裝散熱片和風扇散熱片和風扇. .34防止電熱的圖片防止電熱的圖片計算機中的顯卡在工作時要產(chǎn)生熱量計算機中的顯卡在工作時要產(chǎn)生熱量, ,溫溫度過高會損壞顯卡度過高會損壞顯卡, ,所以應(yīng)加裝所以應(yīng)加裝散熱風扇散熱風扇. . 351 1、電流熱效應(yīng)：電流流過導體時、電流熱效應(yīng)：電流流過導體時電能轉(zhuǎn)化為熱的

14、現(xiàn)象電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象 2.2.焦耳定律：焦耳定律：3.3.電熱的利用和防止電熱的利用和防止（1 1）電熱的利用）電熱的利用 電熱器：利用電來加熱的設(shè)備電熱器：利用電來加熱的設(shè)備. . 電熱的優(yōu)點：電熱的優(yōu)點：（2 2）防止電熱的危害）防止電熱的危害36四、例題四、例題某導體的電阻是某導體的電阻是2 2歐，當歐，當1 1安的安的電流通過時，電流通過時，1 1分鐘產(chǎn)生的熱分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？量是多少焦？解：解：Q= IQ= I2 2Rt=(1Rt=(1安安) )2 2 2 2歐歐 6060秒秒 =120=120焦焦答：答：1 1分鐘產(chǎn)生的熱量是分鐘產(chǎn)生的熱量是120120焦。焦。372 2、

15、 一只一只“220V 45W 220V 45W ”的的電烙鐵，在額定電壓下使用，電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？能用幾種方法解此題？RtIQUPIPUR22額額額額（1）UItWQUPI額額（2） t38（4）Q=W=PttRU2 （ 3）Q=W= 393 3 、一臺、一臺電動機電動機正常工作時線圈正常工作時線圈兩端的電壓為兩端的電壓為380380伏，線圈的電伏，線圈的電阻為阻為2 2歐歐, ,線圈中的電流為線圈中的電流為1010安安, ,若這臺電動機正常工作若這臺電動機正常工作1 1秒鐘，秒鐘， 求：求：1 1 ）消耗的電能）

16、消耗的電能W W。 2 2 ）產(chǎn)生的熱量）產(chǎn)生的熱量Q Q。40一臺一臺電動機電動機正常工作時線圈兩端的電壓為正常工作時線圈兩端的電壓為380380伏，線圈的電阻為伏，線圈的電阻為2 2歐歐, ,線圈中的電流為線圈中的電流為1010安安, ,若這臺電動機正常工作若這臺電動機正常工作1 1秒鐘，秒鐘， 求：求：1 1 ）消耗的電能）消耗的電能W W。 2 2 ）產(chǎn)生的熱量）產(chǎn)生的熱量Q Q。解：解： 1 1 ） W WUIt UIt 38038010101 1 38003800焦焦 2 2 ） Q QI I2 2RtRt 10 10 10 10 2 2 1 1 200200焦焦答：答： 消耗的電能是消耗的電能是38003800焦；焦； 產(chǎn)生的熱量是產(chǎn)生的熱量是200200焦。焦。 411.1.電流的熱效應(yīng)是電流通過導體時電流的熱效應(yīng)是電流通過導體時_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 電熱器是利用電流的電熱器是利用電流的_制成的加熱設(shè)備。制成的加熱設(shè)備。電能電能熱熱2.2.“ 在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實驗中，應(yīng)保持的實驗中，應(yīng)