焦耳定律課件

用手一摸電視機(jī)后蓋

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(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒打開，很高興，可是_______________________

后就發(fā)現(xiàn)，小明剛看過電視。誰知道他爸是根據(jù)什么道理判定的嗎？

生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。焦耳定律第十八章第４節(jié)生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例說明。電熱器（電流的熱效應(yīng)）電熱油汀電爐電暖器電水壺電熨斗電飯鍋熱得快電熱器：利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置。電流的熱效應(yīng)：通電導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象電烙鐵電烤箱飲水機(jī)一、電流的熱效應(yīng)

電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。它的主要組成部分是發(fā)熱體。發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲纏繞在絕緣材料上制成的。電熱器：電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5

ΩR2=10

ΩA在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5

ΩR=5

ΩR=5

ΩI1在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

多。焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家。用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時(shí)間的關(guān)系。焦耳Q=I2Rt熱量電流電阻時(shí)間J=AΩS2，公式：意義：?jiǎn)挝唬?，內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。(普遍適用)二、焦耳定律

1．當(dāng)電熱器工作時(shí)：

2．當(dāng)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)：

Q＜W三、電熱和電能的關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能

Q=W=UIt

=Pt=I2Rt=

注意，此時(shí)要計(jì)算電熱，只能用焦耳定律Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I

=

=

=

0.6AUR36V60Ω額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們?cè)趹?yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。2．電熱的危害課堂小結(jié)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)和內(nèi)容電熱的利用和危害P102動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理1.某導(dǎo)體的電阻是2Ω,通過2A的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？解：產(chǎn)生的熱量：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J若電流變?yōu)樵瓉淼?倍，其它條件不變，則電熱是原來的_______倍42.一只額定功率是450w的電飯鍋，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少熱量？解：電飯鍋是純電阻電路所以，每分鐘產(chǎn)生的熱量：Q=W=Pt=450W×60s=2.7×104J3.一只電烙鐵的額定電壓是220V，在額定電壓下工作時(shí)的電阻是1210Ω，它的額定功率有多大？在額定電壓下通電10min產(chǎn)生多少熱量？解：電烙鐵的額定功率：因?yàn)殡娎予F消耗的電能全部用來發(fā)熱，所以產(chǎn)生的熱量Q=W=Pt=40W×10×60s=2.4×104J4.某校師生自制了一臺(tái)電烘箱。電烘箱的電阻絲通過5A的電流時(shí)，每分鐘可產(chǎn)生6.6×104J的熱量。求這臺(tái)電烘箱的電功率和電阻絲工作時(shí)的電阻。解：電烘箱的功率：電阻絲工作時(shí)的電阻值：5.電流的熱效應(yīng)有時(shí)對(duì)我們有益，我們利用它；有時(shí)對(duì)我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉。(1)列舉兩個(gè)生活或者生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實(shí)例電熱毯、電烙鐵、電飯鍋、電熱孵化器等(2)列舉兩個(gè)生活和生產(chǎn)中為防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施電腦主機(jī)有風(fēng)扇散熱;電視機(jī)上的散熱窗、電動(dòng)機(jī)外殼有許多散熱片等。6.在家庭電路中，有時(shí)導(dǎo)線長(zhǎng)度不夠，需要把兩根連接起來，而連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化，甚至引起火災(zāi)。這是為什么？答：根據(jù)公式P=I2R可知，在電流相等時(shí)，電阻越大，電功率越大。導(dǎo)線相互連接的位置接觸電阻比較大，因而電能轉(zhuǎn)化為熱的功率也較大，造成此處比別處更容易發(fā)熱，加速老化甚至引起火災(zāi).

有一電動(dòng)機(jī)，它正常工作時(shí)的電阻為5Ω，電流為5A，正常工作的電壓為220V，通電10min，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多少？產(chǎn)生的熱量為多少？有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？例題解：消耗的電能：