焦耳定律课件(全)

焦耳定律第十八章第４节生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。一、电流的热效应1.电流通过导体时将能转化为能，这种现象叫做，它和电流的磁效应和电流的化学效应统称为电流的三大效应。2.下列电器中，不属于电热器的是（）。A．电饭锅B.电熨斗C.电风扇D.电烤炉电内电流的热效应C练习一：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?讨论电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?像电热水器等生活中很多用电器，通电以后会产生热量，它们产生热量的多少跟哪些因素有关？提出问题:电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？请同学们作出合理猜想。进行猜想（举生活实例）（1）取暖器档位改变：电流的大小；（2）热敏电阻：电阻的大小；（3）太阳能热水器：通电时间的长短通过实验来探究【实验指导】:电流产生热量有多有少，你能从提供的器材中，比较出热量的多少吗？电阻丝、密封容器（带有小孔）、U形管（装有颜色的液体）、橡胶管、烧瓶、煤油、温度计1．电阻丝加热密封容器中的空气，空气受热膨胀，推动U形管中液体，形成液面差方案讲解：1.电阻丝加热密封容器中的空气，U形管中液面形成；液面差越大，产生的热量越。液面差多2.转换法：在实验中，将不易观察到的现象通过其他方式直观，形象地显示出来的方法，称之为转换法（把放出热量的多少转换为液面的高度差）实验探究实验一：探究产生热量Q与电阻R的关系1.通过我们的猜想电流产生的热量可能与多个因素有关，应该采用什么探究方法？控制变量法2.当探究产生热量Q与电阻R的关系时，如何控制变量呢？一个10Ω、两个5Ω的电阻丝，我们怎么选？应让电流、通电时间一样，改变电阻的大小；选一个5Ω和一个10Ω的电阻实验：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA哪个电阻的液面差明显？说明了哪个电阻产生的热量多？可以得到什么结论？1.10Ω的液面差大2.电阻大的产生热量多3.当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。【结论】实验二：探究产生热量Q与电流I的关系1.当探究产生热量Q与电流I的关系时，如何控制变量呢？让电阻、通电时间一样，改变通过电流的大小2.一个10Ω、两个5Ω的电阻丝，我们怎么选？选两个5Ω的电阻丝两个容器中密封同样的电阻，在另一个容器的外部，再用一个电阻与这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中的电阻的电流就不同。实验：研究电热与电流关系1.左边液面差明显2.电流大的产生热量多【实验现象】【结论】当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。实验三：探究产生热量Q与通电时间t的关系哪次通电形成的液面差明显？可见产生的热量多少与通电时间有什么关系？第二次液面差大第一次通电5s，第二次通电10s.结论：当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。总：当电流通过导体时，电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。【实验总结】1.当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。2.当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。3.当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。1、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2、公式：Q=I2RtI——电流——A（安）R——电阻——Ω（Ω）t——时间——s（秒）Q——热量——J（焦）二、焦耳定律3.焦耳定律的理论推导前提：电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即:Q=W=Pt=UIt电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：电炉丝与导线串联，电流相同，但导线电阻远小于电炉丝电阻，所以电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热。Q=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J1.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I===0.6AUR36V60Ω3.标有“220V400W”的某电热器，正常工作5min后，所消耗的电能是J，通过电热器的电流是A，产生的热量是J。4.家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（）。A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大练习二：1.2×1051.81.2×105D三、电热的利用和防止电能转化为内能（热），对我们的生活有那些影响？（讨论）1、电热的利用：（举实例）上图所示是电热在日常生活中的应用，它们的共同点是：(1)它们都是用电器，都是用电来加热的，都有发热体。(2)它们的原理都是利用电流的热效应。(3)它们都是把电能转化为内能。电热会使用电器温度过高，影响用电器的工作、使用寿命，甚至损坏用电器，在用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等，可用来防止电热的破坏。2．电热的防止如电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。（散热窗）电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温。（散热片）计算机内也装有散热风扇降温。（散热风扇）5.下列情况中防止电热危害的是（）。A.电视机背后有散热窗B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次C.家庭电路一般安装的漏电保护器D.大型爆破工程用电热引发炸药练习三：A本节小结1、电流的热效应：电能转化为内能；2、影响电流热效应的因素：通过导体的电流、导体的电阻和通电时间；3、电热的计算：Q=I2Rt电热器：Q=W4、电热的利用－－电热器类；5、电热的防止－－用电器上设置的散热窗、散热片、散热风扇。