2023學年完整公開課版焦耳定律2

焦耳定律第十八章第４節(jié)南川三中唐明秀生活中，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、電流的熱效應電流三大效應:電流的熱效應、磁效應和化學效應一、電流的熱效應電流通過電阻要發(fā)熱，這叫做電流的熱效應。如電燈、電爐、電烙鐵、電焊等。都是電流的熱效應的例子。二、電流的化學效應

電流通過導電的液體會使液體發(fā)生化學變化，產生新的物質，電流的這種效果叫做電流的化學效應。如電解、電鍍、蓄電池充電等就屬于電流的化學效應的例子。三、電流的磁效應

給繞在軟鐵心周圍的導體通電，軟鐵心就產生磁性，這種現象就是電流的磁效應。如電鈴、電動機、電磁揚聲器等都是電流的磁效應的應用。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=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多。實驗2：研究電熱與電流關系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，這個電阻產生的熱量越

多。焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），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=I2Rt

3．單位：焦耳（J）二、焦耳定律

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=pt=

UIt=I2Rt=u2/Rt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：

W＞Q熱三、電能和電熱關系電能內能+機械能Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J1.一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內共產生多少熱量?答:在5min內共產生6480J熱量。解:例題I=

=

=

0.6AUR36V60Ω2.一臺電動機線圈的電阻是0.5Ω,加在電動機兩端的電壓是220V,當電動機正常工作時通過時通過線圈的電流是20A.試計算在1h內電動機消耗的電能和線圈上產生的熱量.Q=W=UIt=I2RtW=UIt適用于任何電路

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