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焦耳定律ppt26 人教版优质课件优质课件
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。
2.电热的危害 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。
【课堂小结】
课堂检测
1.电流的热效应是电流通过导体时_电__能__转化成 __热__的现象。电热器是利用电流的_热__效__应__制成的加 热设备。
解:Q= I2Rt =(1A)2 × 2 Ω × 60S =120J
答:1分钟产生的热量是120焦。
5.一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,
当电阻、通电时间一定时,电流越大产生的热量越多
电能和电热关系
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 = I2Rt 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:
方面形案成一:液电面阻差;丝液加面热差密越封大容,器产中生的的空热气量,越U形多管。中液 方案二:烧瓶内装有煤油,电阻丝产生热量会使温度 升高,用温度计 测量温度;温度越高,产生热量的越 多。
以上两种方案中,加热空气快?还是加热煤油速度快? 方案一快
(二)探究实验 实验一:探究产生热量Q与电阻R的关系
2.我们学习了焦耳定律,你能回答当电炉丝A和导 线B通过的电流相同,为什么电炉丝热的发红,而导 线却几乎不发热?
导线的电阻很小,而电炉丝的电阻很大,由焦耳定律 Q=I²Rt可知,在相同时间内电流越大、热量越多,因 此电炉热得发红,而导线却不热。
3.你知道“直流融冰”新技术,即在输电线路中输 入3000A左右的大电流,对冰熔化的物理原理吗?
电能 内能+机械能
W>Q热
思考:电视机、电动机、电暖气都标有“220V,
200W”,把它们并联在220V的电压下,则相同时间内
产生热量Q最多是
。为什么?
由W=Pt可知,消耗的电能一样多; 电视机:W=Q+光能 电动机:W=Q+机械能 电暖气:W=Q 所以,电暖气产生的热量多
四、电热的利用和防止
1.电热的利用
让电阻、通电时间一样、改变通过电流的大小 2.一个10欧、两个5欧的电阻丝,我们怎么选?
选两个5欧的电阻丝
【说明】两个容器中密封同样的电阻,在另一个容器 的外部,将一个电阻和这个容器内的电阻并联,因此 通过两容器中的电阻的电流就不同。
【进行实验】
【实验现象】
1.左边液面差明显 2.电流大的产生热量多
【结论】 当导体的电阻和通电时间相同时,通过导体的电流 越大,电流产生的热量越多。
实验三:探究产生热量Q与通电时间t的关系 第一次通电5s,第 二次通电10s.
哪次通电形成的液面差明显?可见产生的热量多少 与通电时间有什么关系? 第二次液面差大
结论:当通过导体的电流和导体的电阻大小相同 时,通电时间越长,电流产生的热量越多。
将两个电阻串联
【进行实验】
哪个电阻的液面差明显?说明了哪个电阻产生的热量多? 可以得到什么结论?
【结论】 1.10欧的液面差大 2.电阻大的产生热量多 3.当通过导体的电流和通电时间相同时,导体的电 阻越大,电流产生的热量越多。
实验二:探究产生热量Q与电流I的关系 1.当探究产生热量Q与电流I的关系时,如何控制变量呢?
【实验总结】
当电流通过导体时,电流越大、电阻越大、通电 时间越长,产生的热量越多。
(三)焦耳定律
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。
焦耳定律
导入新课
我们看到取暖器电阻丝逐渐发红变亮,产生热量而导 线却不怎么热!为什么呢?
(一)实验准备 像电暖气等生活中很多用电器,通电以后会产生 热量。这是电流的那种效应? 电流通过导体时,导体要发热,电能转化成内 能,这种现象叫做电流的热效应。
电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关?请 同学们作出合理猜想。
1.通过我们的猜想电流产生的热量可能与多个因素 有关,应该采用什么探究方法?
控制变量法
2.当探究产生热量Q与电阻R的关系时,如何控制变 量呢?一个10欧、两个5欧的电阻丝,我们怎么选?
应让电流、通电时间一样,改变电阻的大小;选一 个5欧和一个10欧的电阻
3.如何才能更好地让通过两个电阻的电流、通电时间 一样?
2.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A,它的电 功率是 400 W,通电1min时产生的热量是__2_4_0_0_0_J。
3.电阻R1、R2串联在电路中,R1=4,R2=6,则 P1:P2=__2_:3__。Q1:Q2=__2__:3__。
4.某导体的电阻是2欧,当1安的电流通过时,1分 钟产生的热量是多少焦?
焦耳
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 = I2Rt 3.单位:焦耳(J)安培(A) 欧姆( Ω )
秒(S)
例题
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:
I=
U R
=
36 60
V Ω
电流的大小;电阻的大小;通电时间的长短
【实验指导】: 电流产生热量有多有少,你能从提供 的器材中,比较出热量的多少吗?电阻丝、密封容器 (带有小孔)、U形管(装有颜色的液体)、橡胶管、 烧瓶、煤油、温度计
1.电阻丝加热密封 容器中的空气,推动 U形管中液体,形成 液面差 2.电阻丝加热煤油 ,用温度计测量煤油 的温度
=
0.6
A
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。
【反馈练习】 1.某导体的阻值为4 Ω,通过0.5 A的电流时,则 1 min产生多少热量?
解: Q = I2Rt =(0.5 A)2×4W×60 s
= 60 J