焦耳定律 (7)

1、焦耳定律 第十八章 第節(jié)不容易 2013-12教學目標：1、能通過生活實例認識電流的熱效應2、能在實驗的基礎上引出焦耳定律，會用焦耳定律進行計算3、通過學習電熱的利用與防止，學會辯證地看待問題。教學重難點：焦耳定律及應用生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現象產生。請舉例說明。電流通過導體時電能轉化成內能，這個現象叫做電流的熱效應。一、電流的熱效應電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關?想想議議電流通過導體時產生熱的多少與什么因素有關?演示實驗實驗裝置實驗1：研究電熱與電阻關系R1 = 5 R2 = 10 A在電流相同、通電時

2、間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多。實驗2：研究電熱與電流關系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越多。焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學家。用近 40 年的時間做了 400 多次實驗，研究熱和功的關系。通過大量的實驗，于 1840 年最先精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。焦 耳1內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2公式：Q = I2Rt3單位：焦耳（J）二、焦耳定

3、律1當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，那么電流產生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即Q = W = UIt = I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。2當電扇工作時，消耗的電能主要轉化為電機的機械能：WQ熱三、電能和電熱關系電能 內能+機械能Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J 一根 60 的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在 5 min內共產生多少熱量?答: 在 5 min 內共產生 6 480 J 熱量。解:例題I = = 0.6 AUR36 V60 額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多。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，正常工作時單位時間內產生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應用公式時應該特別注意條件。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: 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：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。2電熱的危害