焦耳定律

课件22张PPT。焦耳定律 第十八章 第４节学习目标：1.知道电流的热效应。
2.知道焦耳定律能够利用焦耳定律进行简单计算。
3.知道电热的防止和利用。　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。它们的共同特征是什么？—电能转化为内能　　 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、电路短路会起火，你能解释么？2、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?3、①电褥子长时间通电容易起火，你能解
释么？
②拨打手机时间长了，手上有什么感觉？
猜想一下，是不是与这些因素有关？
（I、R、t……）探究方法：控制变量法实验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。　　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三、电能和电热关系又∵W = UIt?U = IR｝如：电暖器，电饭锅，电炉子等。∴Q = I2Rt注意：纯电阻电路：
W = Q = Pt = UIt= U2/R t = I2Rt　2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电动机的机械能：　　W ＞Q三、电能和电热关系非纯电阻电路：
W＞Q (W＝UIt =W机＋Q)注意：｛Q = I2RtQ = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J 1、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、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 3、某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 ?，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能为:
W总=UIt=220V×2A×60S=26400J线圈中产生的热量为：
Q=I2Rt=(2A)2×5 ?×60S=120J 得到的机械能为：
W机=W总－Q=26400J－120J=25200J　　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．电热的危害课堂小结焦耳定律的实验和内容