焦耳定律-完整版課件

生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電能→內(nèi)能W→Q一、電流的熱效應(yīng)

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)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電路中接入較多的用電器時，電線容易引燃，發(fā)生火災(zāi)?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置實驗1：探究電熱(Q)與電阻(R)關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA

在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。思考：探究電熱與電阻關(guān)系時，需控制哪些量不變？通電導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少通過什么來反映？如何設(shè)計電路？實驗2：探究電熱(Q)與電流(I)關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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(chǎn)生的熱量越

多。思考：探究電熱與電阻關(guān)系時，需控制哪些量不變？如何設(shè)計電路？焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實

驗，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

時間的關(guān)系。焦耳

1．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，跟通電時間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律Q=I2Rt

=(2A)2×20W×(5×60)s=24000J答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生24000J熱量。流過一根20Ω電阻絲的電流為2A，則在5min內(nèi)該電阻絲共產(chǎn)生多少熱量?解:例題1

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?解釋:三、電能W和電熱Q關(guān)系從能量角度分析電流通過下列用電器電能是如何轉(zhuǎn)換的？電能→機(jī)械能+內(nèi)能W=W機(jī)械能

+

Q熱燙手非純電阻電路

如：電風(fēng)扇、充電器等。W＞Q熱Q熱=I2Rt純電阻電路

如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。W=Q熱=UIt=I2Rt=t

UR2電能→內(nèi)能W=Q熱全部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2I=

=

=

0.6AUR36V60Ω額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時間內(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，正常工作時單位時間內(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。所以我們在應(yīng)用公式時應(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:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控