《焦耳定律》技术方案.ppt

电热器 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？ 3.一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？ 4.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。 5.电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。 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？ 解： ∵P=I2R ∴ (1)列举两个生活或者生产中利用电流热效应的实例 电热毯、电烙铁、电饭锅、电热孵化器等 (2)列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施 电脑主机有风扇散热;电视机上的散热窗、电动机外壳有许多散热片 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： * * * * 18.4焦耳定律 上周六，小明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。 　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 　　电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 一一、电流的热效应、电流的热效应 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? 想想议议 设计实验: 1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡 士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较. (加热固体) 2.在烧瓶AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温 度．烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ中是镍铬 合金丝，电阻较大．两瓶中金属丝串联起来接到电 源上．通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变 化． (加热液体) ３.把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管, 通观察管中水柱位置的变化来比较.（加热气体） 电流通过导体产生的热与电阻的关系 （控制变量法 转换法） 接电源 镍铬丝 铜丝 支 架 电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? 实验装置 演示实验 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 　　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 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 　　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 焦耳定律 Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 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。 焦耳 (1818－1889) 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。 焦耳定律 Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间 J A Ω S 公式： 意义： 单位： 焦耳 (1818－1889) 焦耳定律 　　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 电能 内能+机械能 此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热 电能与电热的关系 Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J