15.42《焦耳定律》课件

焦耳定律第十五章第４节用手一摸电视机后盖上周六，我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是后就发现，刘炜琨刚看过电视。12真相只有一个！刘炜琨看了电视！请问我是根据什么判断出看了电视的呢？真相只有一个！让我来告诉你吧！因为电视机还有余热！生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电热器电热油汀电炉电暖器电水壶电熨斗电饭锅热得快电热器：利用电流做功将电能转化为内能的装置。电流的热效应：通电导体发热的现象一、电流的热效应导体中有电流通过的时候，导体要发热，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。电热器的主要组成部分是发热体。发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝缠绕在绝缘材料上制成的。电热器就是利用电流的热效应工作的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?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议提出问题电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？科学探究的过程猜想依据合理猜测实验验证制定计划得出结论交流讨论E=mc2演示实验实验方法实验目的研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关实验原理当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.控制变量法物理学中对于多变量问题，通常使其它量相同，并改变其中一个量的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法探究电流的热效应跟哪些因素有关返回制定计划演示21RR电阻丝1R2R结论：在电流、通电时间相同时，阻值大的电阻产生的热量多。探究一：产热多少与电阻大小的关系实验验证演示电阻丝RR结论：在电流、电阻相同时，通电时间长的产生的热量多。探究二：产热多少与通电时间的关系实验验证演示电阻丝RR'R结论：在通电时间、电阻相同时，电流越大的产生的热量多。探究三：产热多少与电流大小的关系返回实验验证焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦耳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=I2Rt3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？例题解题格式：已知：求：解：答：电阻R=10Ω，电流I=2A，时间t=30s电热Q由焦耳定律：Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）这根电阻丝共产热1200J。Q=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J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===0.6AUR36V60Ω例题例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？解题格式：已知：求：解：答：电阻R=50Ω，热量Q=1.8*104J，时间t=10s电流I由焦耳定律：Q=I2Rt所以：I=（Q/Rt）1/2=（1.8*104/（50*10））1/2=6（A）这根电阻流过的电流为6安培。【例题】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求：1）消耗的电能W。2）产生的热量Q。解：1）W＝UIt＝380×10×1J＝3800J已知：电动机U=380VI=10AR=2Ωt=1s求：（1）W（2）Q2）Q＝I2Rt＝10×10×2×1J＝200J1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：W＞Q热三、电能和电热关系电能内能+机械能焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/Rt=I2Rt来计算热量.额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。四、电热的利用和防止很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2．电热的危害焦耳定律是反映电流的效应的规律，即能转化为的规律。一电炉的电阻是100Ω，通电时间10秒钟产生的热量为4×105J,通过这个电炉的电流是A电流通过电风扇做功时，能转化为能和能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的机械能一定3.6×106J练习热电内20电内机械小于课堂小结焦耳定律的实验和内容电热的利用和危害