课件20张PPT。15.4 探究焦耳定律 第十五章 电能和电功率 生活中,许多用电器通电后,都会发热。 电流通过导体,导体会发热的现象,叫做电流的热效应。 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?学习目标:
一、知识和技能目标:
知道电流的热效应,理解焦耳定律的内容、公式及其运用,知道电热器的原理及构造。
二、过程与方法目标:
能在探究科学规律中体会科学研究的方法,学会科学探究、知识迁移的方法,培养学生的科学研究的能力。
三、情感态度与价值观目标:
通过对焦耳生平的介绍,培养学生热爱科学,勇于克服困难的决心和信心。 1、小灯泡和导线的电阻是否相等?通电后,小灯泡和导线的温度一样吗?
2、把电压从1.5V升高到3V,通过小灯泡的电流变大了还是变小了?小灯泡的温度是否发生明显变化?
3、通电后,小灯泡的温度是否越来越高?
1、小灯泡和导线的电阻是否相等?通电后,小灯泡和导线的温度一样吗?
猜想1:通电导体产生的热量可能跟
有关。导体的电阻2、把电压从1.5V升高到3V,通过小灯泡的电流变大了还是变小了?小灯泡的温度是否发生明显变化?
猜想2:通电导体产生的热量可能跟
有关。通过导体的电流 3、通电后,小灯泡的温度是否越来越高?
猜想3:通电导体产生的热量可能跟
有关。通电的时间探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关?实验1、探究导体产生的热量跟电阻的关系。思考:
1、怎样保证导体的电流一定、通电时间相等?
2、怎样比较导体产生热量的多少?
比较煤油的温度差----转换法使用串联电路----控制变量法 结论: 当电流一定、通电时间相同时,导体的电阻越大,产生的热量就 。越多实验电路图实验装置图探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关?实验2、探究导体产生的热量跟电流的关系。注意:
1、为了使实验现象明显,两电压差设为6V。
( 例如: )
2、为保证通电时间相同,必须同时闭合两电源开关。
结论:当电阻一定、通电时间相同时,导体的电流越大,产生的热量就 。越多实验2:探究导体产生的热量跟电流的关系实验电路图实验装置图探究通电导体产生的热量跟哪些因素有关?3、实验还表明,通电时间越长,产生的热量越 。越多 综上所述,通电导体产生的热量跟导体的电阻、导体中的电流以及通电时间有关。焦耳定律:
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。
Q
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 = UIt = I2Rt=Pt= 2.在非纯电阻电路中,如当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:W>Q热此时,只能用Q=I2Rt(焦耳定律)来计算电热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=24000J再见!