18.4 焦耳定律 课件

课件37张PPT。焦耳定律 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。 可是爸爸 后就发现，刘炜琨刚看过电视。生活中的物理用手一摸电视机后盖谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。1、 电流的热效应（学生举例）电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。
(电能转化为内能） 电热器水用管状电热器热水器饮水机电熨斗电烤箱用电加热的设备都叫做电热器　　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?想想议议控制变量法条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,时间相同B瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。实验研究方法：转换法电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?演示实验实验装置实验1：研究电热与电阻关系　　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　　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。观察实验　　焦耳（James Prescott Joule，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 = I2Rt?
　　3．单位：焦耳（J）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
　　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、电能和电热关系如220V40W的灯泡正常发光1min，产生的热量是多少？
220V40W的灯泡，电风扇，电烙铁正常工作1分钟，哪个产生的热量多？控制变量：煤油的质量 初温相等
为什么用煤油而不用水做实验？转换法：通过观察什么？1.温度计升高的示数2.玻璃管中煤油上升的高度3.气球的形变大小Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J 　　一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。解:例题 （2） 、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
＝380V×10A×1S
＝3800J
2 ） Q＝I2Rt
＝(10 A)2×2 Ω×1S
＝200J
答： 消耗的电能是3800焦；
产生的热量是200焦。
(3) 思考与讨论 为什么电炉接入照明电路后，能放出大
量的热来，而与电炉连接的导线却不怎么热？ 答: 因为电线和电炉串联，通过它们的电流是一样的，而电炉的电阻比电线的电阻大的多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉产生的热量比通过电线产生的热量大，因此电炉热而电线却不热。
　　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．电热的危害电视机长时间不看了，要通电一会是利用电热：利用电热来驱潮
电视机看时间长了要停一会，是防止电热的危害，是为了散热。利用电热和防止电热的危害各举一例利用：电饭锅做饭（或电暖气取暖）
防止危害：电视机或电脑的散热窗。两根电阻丝R1 R2，单独使用烧开一壶水时间分别是t1 t2，求把它们串联起来烧开这湖水时间是多少？并联起来烧开这湖水时间是多少？1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。
电热器是利用电流的_______制成的加热设备。电能热2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持
_____、_____一定，用___________改变电阻丝的电流。3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是___W
通电1min时产生的热量是_______J。4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_____。
Q1:Q2=______。热效应电阻时间滑动变阻器400240002:32:3整合训练课堂小结焦耳定律的实验和内容