4、焦耳定律flash(王凤)

焦耳定律第十八章第４节上周六，小明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。可是用手一摸电视机后盖后就发现，小明刚看过电视。真相只有一个！小明看了电视！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！因为电视机还在发热！生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电热器电炉电暖器电水壶电熨斗电饭锅热得快电流的热效应：通电导体发热的现象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，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?想想议议实验方法:现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间有关。猜想三：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。现象二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。猜想一：电阻丝产生的热量同电流有关根据现象猜想：由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较，实验中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢？转化法：想一想议一议把用电器产生的热量转换成温度计升高的温度实验装置实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA保证电流相同、通电时间相同，观察不同电阻中温度计的示数变化I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1保证电阻相同、通电时间相同，观察不同电流中温度计的示数变化实验1：研究电热与电流关系结论1.在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。结论2.在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。结论3.在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。实验结论：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Q=I²Rt热量电流电阻时间JAΩS2、公式：意义：单位：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。(普遍适用)二、焦耳定律1．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：W=Q且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。三、电能和电热关系纯电阻2、焦耳定律公式扩展：Q=W=Pt=UIt=(只适用于纯电阻电路)U2Rt相关公式推导3、在非纯电阻电路中，W=IUt公式求得的是总消耗的电能；Q=IRt公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量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热电能内能+机械能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===0.6AUR36V60Ω1．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．电热的危害课堂小结焦耳定律的实验和内容电热的利用和危害