焦耳定律课件.ppt

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1、1.知道在电流相同的条件下知道在电流相同的条件下,电电能转化为热能时的功率跟导体能转化为热能时的功率跟导体的电阻成正比的电阻成正比2.知道利用和防止电热的场合知道利用和防止电热的场合和方法和方法 周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好周六，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。在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可之后就发现，小明刚看过电视。可之后就发现，小明刚看过电视。生活中，许多用电器接通电源后，都伴生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。有热现象产生。电热器电热器水用管状电热器水用管状电

2、热器热水器热水器饮水机饮水机电熨斗电熨斗电烤箱电烤箱电炉电炉电烙铁电烙铁点亮的灯泡过一点亮的灯泡过一会儿会烫手，说会儿会烫手，说明什么？明什么？导线和电熨斗串联，为什导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？很热？说明什么？一、电流的热效应：一、电流的热效应：电流通过导体时，电能要转化为热电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫能，这个现象叫电流的热效应。电流的热效应。电流的热效应与电流的热效应与哪些因素有关？哪些因素有关？猜想：猜想：与与 电阻、电流、时间电阻、电流、时间 有关有关设计实验设计实验: :电流通过导体产生的热与电阻的关系电流通过导体产

3、生的热与电阻的关系（控制变量法（控制变量法 等效替代法等效替代法）在烧瓶在烧瓶A中盛等量的煤油，温度计显中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度烧瓶中是铜丝，电阻示煤油的温度烧瓶中是铜丝，电阻较小，烧瓶中是镍铬合金丝，电阻较较小，烧瓶中是镍铬合金丝，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，比较两瓶中煤油上通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化的温度变化电流产生的热量跟电流产生的热量跟 电阻、电流、时间电阻、电流、时间 有啥关系有啥关系条件：条件：现象：现象：结论：结论：等量煤油，电流相同等量煤油，电流相同, ,时间时间相同相同B B瓶中温度上升的多瓶中

4、温度上升的多电流和通电时间相同时，电流和通电时间相同时，电阻电阻越大，产生的热量越越大，产生的热量越多。多。条件：条件：通电时间相同，电阻相同通电时间相同，电阻相同现象：现象：电流大时，温度上升多电流大时，温度上升多结论：结论： 在通电时间一定、电阻在通电时间一定、电阻相同时，通过的相同时，通过的电流电流越越大，产生的热量越多。大，产生的热量越多。条件：条件：通电电流相同，电阻相同通电电流相同，电阻相同现象：现象：时间长时，温度上升多时间长时，温度上升多结论：结论： 在通电电流一定、电阻在通电电流一定、电阻相同时，通电相同时，通电时间时间越长，越长，产生的热量越多。产生的热量越多。结论结论1.

5、1. 在通电电流和通电时间相同的条件在通电电流和通电时间相同的条件下，下，电阻越大，电流产生的热量越多。电阻越大，电流产生的热量越多。结论结论2.2. 在电阻和通电时间相同的条件下，在电阻和通电时间相同的条件下，电电流越大，电流产生的热量越多。流越大，电流产生的热量越多。 结论结论3.3. 在通电电流和电阻相同的条件下，在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。通电时间越长，电流产生的热量越多。实验结论实验结论 焦耳在焦耳在1818年年12月月24日生于日生于英国曼彻斯特，青年时期，在别英国曼彻斯特，青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名化人的介绍下，焦耳认识了著名化学

6、家道尔顿学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热道尔顿给予了焦耳热情的教导情的教导.焦耳向他虚心的学习了焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础焦耳后来的研究奠定了理论基础. 1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，通过这一实验，他发现：他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比电阻及电流强度的平方之积成正比. 后人为了纪后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳念

7、焦耳，把功和能的单位定为焦耳.Q = I I R t 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间J A S公式：公式：意义：意义：单位：单位：二、焦耳定律：二、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的热量跟电流的二次电流的二次方成正比方成正比，跟导体的，跟导体的电阻成正比，电阻成正比，跟跟通通电时间成正比。电时间成正比。焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果电流通过导体时，如果消耗电能消耗电能全部全部转化为转化为热热，而没有同时转化为其，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热他形式的能量，那么，电流产生的热量量Q Q就就等于等于消耗的电能消耗的电能W W

8、。Q = WQ = W = Pt = UIt = IR = Pt = UIt = IRItIt = I= I2 2RtRt适用于纯电阻电路适用于纯电阻电路考考你考考你电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电电流相同流相同。为什么电炉丝。为什么电炉丝热的热的发红发红，而导线却几，而导线却几乎乎不发热不发热？原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。产生的热量少。一根一根6060的电阻丝接在的电阻丝接在36V36V的电源上的电源上, ,在在5min5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解：解： 通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：电流产生的热量为：电流产

9、生的热量为： Q=IQ=I2 2Rt=(0.6A)Rt=(0.6A)2 260605 560s60s=6480J=6480JUIR3660V0 .6 A三、电热的利用和防止三、电热的利用和防止 1 1、电热的利用、电热的利用 电热器：利用电来加热的设备电热器：利用电来加热的设备 发热体：发热体：电阻大，熔点高电阻大，熔点高2 2、防止电热的危害、防止电热的危害 将导体将导体烧坏烧坏使绝缘材料使绝缘材料老化老化防止措施：防止措施： 设法散热设法散热 计算机、电视机计算机、电视机等用电器也都是考虑等用电器也都是考虑散热，它们的机壳上散热，它们的机壳上都有散热孔都有散热孔. . 电热的防止电热的防止

10、本节课学到了什么本节课学到了什么 :.电流热效应与电阻大小的关系电流热效应与电阻大小的关系在电流一定时，发热功率与电阻成正在电流一定时，发热功率与电阻成正比，即比，即 P=R；在电压一定时，发热功；在电压一定时，发热功率与电阻成反比，即率与电阻成反比，即 P=U2R.电热的利用和防止电热的利用和防止.什么叫电流的热效应？什么叫电流的热效应？电流通过导体时电能要转化成热，电流通过导体时电能要转化成热，这个现象叫做电流的热效应这个现象叫做电流的热效应1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的现象。电热器是利的现象。电热器是利用电流的用电流的_制成的加热设备。制成

11、的加热设备。电能电能热能热能2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持的实验中，应保持_、_一定，一定，用用_改变电阻丝的电流。改变电阻丝的电流。热效应热效应电阻电阻时间时间滑动变阻器滑动变阻器3. 两个电热器的电阻之比为两个电热器的电阻之比为43，通过，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为量之比为_；若两个电热器的电阻；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为相同，通过的电流强度为13，在相等，在相等的时间里产生的热量之比为的时间里产生的热量之比为_。43194当当0.2安的电流通过一金属线时产生安的

12、电流通过一金属线时产生的热量为的热量为Q1，若使通过的电流增加到，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么那么Q2是是Q1的（的（ ）A. 2倍倍B. 4倍倍C. 0.25倍倍D. 0.5倍倍B5.一根一根100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是它的电功率是_W，通电，通电1min时产时产生的热量是生的热量是_J。400240006、一个电热器，当通过它的电流、一个电热器，当通过它的电流是是2A时，每时，每min产生产生2.64104 J热量求该电热器的电功率和它工热量求该电热器的电功率和它工作时的电阻值作时的

13、电阻值7.一根一根60的电阻丝接在的电阻丝接在36V的电源上的电源上, 在在5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解：解：通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：UI=_R=36V60=0.6A电流产生的热量为：电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的现象。的现象。 电热器是利用电流的电热器是利用电流的_制成的加热设备。制成的加热设备。电能电能热热2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持的实验中，应保持 _、_一定，用一定，用_改变电阻丝的电流。改变电阻丝的电流。3.一根一根100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是，它的电功率是_W 通电通电1min时产生的热量是时产生的热量是_J。4.电阻电阻R1、R2串联在电路中，串联在电路中，R1=4，R2=6，则，则P1:P2=_。 Q1:Q2=_。热效应热效应电阻电阻时间时间滑动变阻器滑动变阻器400240002:32:3