探究焦耳定律.pptxVIP

第1页/共28页探究焦耳定律第2页/共28页 生活中，许多用电器通电后，都会发热。第3页/共28页 一、电流的热效应　1、电流通过导体，导体会发热的现象，叫做____________。电流的热效应　2、通电导体发热时，_______能转化为_______能。电内第4页/共28页 想一想 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? 通电导体放出的热量跟什么因素有关? 活动第5页/共28页 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 1、实验目的： 探究电流一定时，导体产生的热量跟电阻的关系 探究电阻一定时，导体产生的热量跟电流的关系 2、实验原理： 当电阻丝有电流通过时，电阻丝就会对容器中的煤油加热，煤油的温度变化越大，说明电阻丝产生的热量就越多。 3、实验要求： (1)选取两个阻值不同的电阻丝 (2)在容器中分别盛装等质量的煤油第6页/共28页 探究电流一定时，导体产生的热量跟电阻的关系R2R1(a) 电路图(R1R2)(b)实物图 分析实验数据，可以得到实验结论： (1)在电流相同、通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量就 。越多第7页/共28页 探究电阻一定时，导体产生的热量跟电流的关系(a) 电路图(R2)(b)实物图 分析实验数据，可以得到实验结论： (2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量就 。 (2)在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量就 。越多越多 活动第8页/共28页 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 二、通电导体放出的热量跟哪些因素有关 (3)实验还表明，通电时间越长，产生的热量就 。越多 综上所述，通电导体产生的热量跟导体的_________、导体中的________以及___________有关。电阻电流通电时间第9页/共28页 三、焦耳定律 1、内容： 2、公式： 电流通过导体产生的热量跟电流的平方成_______，跟导体的电阻成_______，跟通电时间成_______。正比正比正比Q = I2Rt I的单位是______，R的单位是______，t的单位是______，Q的单位是_______。ΩsAJ第10页/共28页 电能与电热的关系 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(如电风扇、洗衣机等) 当电风扇、洗衣机工作时，消耗的电能转化为内能和电机的机械能，即W＞Q热 此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热。第11页/共28页UR36 V60 Ω 例 题I = =　= 0.6 A　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?解:Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。第12页/共28页 例 题 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：略。第13页/共28页 想一想　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?　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。第14页/共28页 四、电流热效应的应用与控制 1、电热的应用 电流通过具有电阻的导体一定要产生热量，我们可以利用电流的热效应制作电热器。如：电饭煲、电热壶、电熨斗、电暖气、电炉子等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。第15页/共28页 四、电流热效应的应用与控制 2、电热器电流的热效应 (1)原理：利用_______________来工作的。 (2)核心部分：发热体，它是有电阻率大，熔点高的材料制成的。 (3)电热器的电热和电功的关系：因为电热器中消耗的电能只用来发热，所以:电热Q=电功W第16页/共28页 四、电流热效应的应用与控制 3、电热的控制