15.4 探究焦耳定律 课件

课件19张PPT。15.4 探究焦耳定律 　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。　　电流通过导体,导体会发热，这个现象叫做电流的热效应。（此过程电能转化为内能）一、电流的热效应1.取暖器和导线通过电流相同，为什么取暖器热得发红，而导线却几乎不发热?
2.电熨斗通电一段时间非常热？而导线不怎么热?想想议议电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？探究一：导体产生的热量与电阻的关系实验验证思考：温度计的目的？通过温度间接反映导体放出热量的多少电路图控制哪些量要相同？相同的量：
煤油，电流,
时间实验验证探究二：导体产生的热量与电流的关系思考：如何改变电流大小？电路图与
电
流
的
关
系现象：电流大的温度升高的高结论： 在通电时间、电阻相同时，电流越大的产生的热量多。实验验证探究三：导体产生的热量与时间的关系条件：通电电流相同，电阻相同现象：时间长时，温度上升多结论：在通电电流一定、电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。与
时
间
的
关
系1．内容：
电流流过导体时产生的热量跟电流的平方成
正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I 2 R t ?
3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律Q = I2Rt =(2.2 A)2×100 W×480 s
= 230000 J 　　某电热器接在220V的电源上，其电阻时100 Ω，则通电8min能产生多少热量？答: 在 8 min 内共产生 230000 J 热量。解:　　1．在纯电阻电路中（如：电暖器，电饭锅，电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
　　Q = W = I2 R t = U I t = P t =　　　　2．在非纯电阻电路中，如当电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： W＞Q热此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）
来计算电热三、电能和电热关系 有一电动机，它正常工作时的电阻为5Ω，电流为5A，正常工作的电压为220V，通电10min，电动机消耗的电能为多少？产生的热量为多少？有多少电能转化为机械能？解：消耗的电能：W= UIt =220V×5A×600s=6.6×105J 电热Q = I2Rt =(5A)2×5Ω×600s=7.5×104J转化为的机械能：E机=W－Q=6.6×105J －7.5×104J=5.85×105J答：电动机消耗的电能为6.6×105焦,产生的热量为7.5×104焦，有5.85×105焦电电能转化为机械能　　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.电流热效应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、电流热效应的应用与控制　　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.电流热效应的危害1.某导体的电阻是2Ω,通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？解：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J若电流变为原来的2倍，其它条件不变，则电热是原来的_______倍4关于焦耳定律（电热）的计算练习题 随堂练习2.一只额定功率是450w的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？解：电饭锅是纯电阻电路所以，Q=W=Pt=450W×60s=27000J3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？解：因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以Q=W=Pt=40W×10×60s=24000J4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。解：∵ P=I2R∴6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？ 根据公式P=I2R可知，在电流相等时，电阻越大，电功率越大。导线相互连接的位置接触电阻比较大，因而电能转化为热的功率也较大，造成此处比别处更容易发热，加速老化甚至引起火灾 答：