焦耳定律ppt

焦耳定律第6章第3节你知道吗?星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样做的?她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢你有类似的经历吗？生活中，许多用电器通电后，都伴有发热现象产生···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。一、电流的热效应导体中有电流通过的时候，电能转化成内能，导体要发热，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了解：电流还具有磁效应和化学效应问题：为什么电热丝热的发红，而连接它的导线却几乎不发热？[猜想与假设]现象1：电炉丝通电能产生热量。由此我们猜想猜想1、电炉丝产生的热量可能与电流有关现象2：电炉丝通电时间越长产生的热量越多猜想2.电炉丝产生的热量可能与通电时间有关事实：电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线的材料是铜猜想3、导体通电时产生的热量与导体的材料有关[你还有其他的想法吗？请说说看]想一想•怎样进行实验探究？•你认为需要解决的问题有哪些？•首先，必须思考---怎样比较通电导体产生的热量的多少？•思路：加热相同质量的液体或气体，观察温度的变化像这种利用物理量产生的效应来观察不可见的物理量的方法叫方案2；原理、利用液体的热胀冷缩。方案3；原理、利用蜡烛受热熔化。[你还有其他的想法吗？请说说看]参考装置转换法[设计实验]实验方法：比较电流产生热量多少的方案——利用液体受热升温。现提供如下器材：铜丝镍铬合金丝请同学们想一想：1.如何研究通电导体的电阻大小对产生热量的影响？2.如何研究通电导体中电流大小对产生热量的影响？3.如何研究导体的通电时间对产生热量的影响？4.为完成探究还需要哪些器材？电源开关导线电流表计时器滑动变阻器实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。实验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。实验结论•电流通过导体时产生的热量与导体本身的电阻，通过导体的电流以及通电时间有关。•导体的电阻越大，电流越大，通电时间越长，则电流通过导体时产生的热量越多。以上实验只能定性的说明电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。而实际的电热应用往往需要定量化的规律。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．符号的含义和单位：I-----电流---安（A）R-----电阻-----欧（）t------时间---秒（S）Q------热量----焦（J）二、焦耳定律焦耳定律的理论证明电热器：通过电流做功将电能转换为内能故有：Q=W根据W=UItU=IR所以Q=I2Rt电热在生活中有着广泛的应用···焦耳定律的理论证明1．电热的利用电热器的优点: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。三、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．电热的危害通常情况下，电流所产生的热量仅是电流做功的一部分，因此：通常情况下：Q＜W1．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，电炉子等纯电阻电器。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热四、电能和电热关系电能内能+机械能下面让我们通过一些简单的应用来进一步了解焦耳定律首先---1.了解焦耳定律公式的应用2.为什么电炉通电后电炉丝热的发红而导线不热？3.要特别注意焦耳定律公式中涉及的物理量的含义和单位Q=I2Rt=(0.6A)2×60×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===0.6AUR36V60ΩRUt草稿：Q=I2Rt缺爱（I）先求（I）练一练1、导体的电阻为5Ω，通过它的电流为2A，在1秒内，导体上电能转化为多少J的热？2、标有“220V800W”的电炉，接在220V的电源上后，通过电炉的电流为多少？通电1小时，电炉上有多少J的电能转化为热？3、有A、B两根电阻丝，电阻分别为RA=3Ω，RB=2Ω，并联后接入电压为6V的电源上，这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少？4、有A、B两根电阻丝，电阻分别为RA=3Ω，RB=2Ω，串联后接入电压为6V的电源上，这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少？☆.电流产生热量的其他表达式Q=W=Pt=UIt=Ut=t——2UUR———R课堂小结焦耳定律的实验和内容电热的利用和危害电功和电热的关系（W和Q的关系）①在电热器电路(只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）W=Q（W=UIt）=（Q=I2Rt）②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）WQ（W=UIt）（Q=I2Rt）