幻灯片-15.42《焦耳定律》课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,焦耳定律,第十五章 第节,1,2025/6/3 周二,生活中的物理,用手一摸电视机后盖,谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？,上周六，我们班刘炜琨同学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 后就发现，刘炜琨刚看过电视。,1,2,2,2025/6/3 周二,真相只有一个刘炜琨,看了电视！请问我是根据什么判断出看了电视的呢？,真相只有一个！让我来告诉你吧！,因为电视机还有余热！,生活中，许多用电器接通电源后，都,伴有热现象产生。,3,2025/6/3 周二,电热器,电热油汀,电 炉,电暖器,电水壶,电熨斗,电饭锅,热得快,电热器：利用电流做功将,电能,转化为,内能,的装置。,电流的热效应：,通电导体发热的现象,4,2025/6/3 周二,一、电流的热效应,导体中有电流通过的时候，,导体要发热,，,电能,转化成,内能,，这种现象叫做,电流的热效应,。,电热器,的主要组成部分是,发热体,。,发热体,是由电阻率大、熔点高的电阻丝,缠绕在绝缘材料上制成的。,电热器就是利用电流的热效应工作的,5,2025/6/3 周二,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,6,2025/6/3 周二,提出问题,电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？,科学探究的过程,猜想依据,合理猜测,实验验证,制定计划,得出结论,交流讨论,E=mc,2,7,2025/6/3 周二,演示实验,实验方法,实验目的,研究电流通过导体产生的,热量,跟哪些,因素,有关,实验原理,当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油,温度升高、体积膨胀,，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.,控制变量法,物理学中对于,多变量,问题，通常使,其它量,相同，并改变其中,一个量,的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为,控制变量法,探究电流的热效应跟哪些因素有关,返回,制定计划,8,2025/6/3 周二,演示,电阻丝,结论：,在电流、通电时间相同时,，阻值,大,的电阻产生的热量多。,探究一：产热多少与电阻大小的关系,实验验证,9,2025/6/3 周二,演示,电阻丝,结论：,在电流、电阻相同时,，通电时间,长,的产生的热量多。,探究二：产热多少与通电时间的关系,实验验证,10,2025/6/3 周二,演示,电阻丝,结论：,在通电时间、电阻相同时,，电流越,大,的产生的热量多。,探究三：产热多少与电流大小的关系,返回,实验验证,11,2025/6/3 周二,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,12,2025/6/3 周二,1,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,=,I,2,Rt,3,单位：焦耳（,J,）,二、焦耳定律,13,2025/6/3 周二,例,1,：流过一根,10,欧姆的电阻丝的电流为,2,安培，问这根电阻丝在,30,秒内产热多少？,例题,解题格式：,已知：,求：,解：,答：,电阻,R=10,，电流,I=2A,，时间,t=30s,电热,Q,由焦耳定律：,Q=I,2,Rt=22*10*30=1200,（,J,）,这根电阻丝共产热,1200J,。,14,2025/6/3 周二,Q,=,I,2,Rt,=(0.6 A),2,60,W,300 s,=6 480 J,一根,60,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,I,=,=,=,0.6 A,U,R,36 V,60,15,2025/6/3 周二,例题,例,2,：一根,50,欧姆的电阻丝工作了,10,秒钟后产生,1.8*10,4,焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？,解题格式：,已知：,求：,解：,答：,电阻,R=50,，热量,Q=1.8*10,4,J,，时间,t=10s,电流,I,由焦耳定律：,Q=I,2,Rt,所以：,I=,（,Q/Rt,）,1/2,=,（,1.8*10,4,/,（,50*10,）,1/2,=6,（,A,）,这根电阻流过的电流为,6,安培。,16,2025/6/3 周二,【例题】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，,求：1）消耗的电能W。,2）产生的热量Q。,17,2025/6/3 周二,解：1）WUIt,380101J,3800J,已知：电动机 U=380V I=10A R=2,t=1s,求：（1）W （2）Q,2）QI,2,Rt,10 10 2 1J,200J,18,2025/6/3 周二,1,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,=,UIt,=,I,2,Rt,如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2,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,三、电能和电热关系,电能 内能,+,机械能,焦耳定律适用于任何用电器的热量计算,，对只存在电流热效应的电路也可用,Q,=,W,=,UIt,=,Pt,=,U,2,/R t,=,I2Rt,来计算热量,.,19,2025/6/3 周二,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,20,2025/6/3 周二,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。,21,2025/6/3 周二,1,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,22,2025/6/3 周二,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,23,2025/6/3 周二,焦耳定律是反映电流的,效应的规律，即,能转化为,的规律。,一电炉的电阻是,100,，通电时间,10,秒钟产生的热量为,4,10,5,J,通过这个电炉的电流是,A,电流通过电风扇做功时，,能转化为,能和,能，如果电流做功,3.6,10,6,J,电风扇获得的机械能一定,3.6,10,6,J,练习,热,电,内,20,电,内,机械,小于,24,2025/6/3 周二,课堂小结,焦耳定律的实验和内容,电热的利用和危害,25,2025/6/3 周二,