焦耳定律課件

焦耳定律課件第一頁，共四十頁，2022年，8月28日飲水機(jī)電暖氣電熱油汀電爐電熱毯電烙鐵第二頁，共四十頁，2022年，8月28日感受生活……電流的熱效應(yīng)電流流過導(dǎo)體時(shí)，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。通電后有什么現(xiàn)象第三頁，共四十頁，2022年，8月28日電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?說明電流產(chǎn)生的熱量和電阻大小有關(guān)想想議議第四頁，共四十頁，2022年，8月28日著火了！why？電流產(chǎn)生的熱量和電流大小有關(guān)第五頁，共四十頁，2022年，8月28日跟電流有關(guān)跟電阻有關(guān)跟時(shí)間有關(guān)第六頁，共四十頁，2022年，8月28日演示電阻絲探究一：產(chǎn)生的熱量多少與電阻大小的關(guān)系通過導(dǎo)體電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。第七頁，共四十頁，2022年，8月28日思考題2：為何用煤油而不用水？思考題3：為何讓甲、乙串聯(lián)？你將觀察到什么現(xiàn)象？說明什么問題？思考題1：觀看實(shí)驗(yàn)器材，找出該實(shí)驗(yàn)中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？第八頁，共四十頁，2022年，8月28日演示電阻絲探究二：產(chǎn)生的熱量多少與電流大小的關(guān)系導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

第九頁，共四十頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

多。第十頁，共四十頁，2022年，8月28日本實(shí)驗(yàn)中是如何控制電阻一定的？怎樣改變電流的大小的？你還有什么不同的方法？第十一頁，共四十頁，2022年，8月28日通過導(dǎo)體電流和導(dǎo)體電阻相同時(shí)，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。第十二頁，共四十頁，2022年，8月28日以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流通過電阻絲是產(chǎn)生熱量的多少是怎樣體現(xiàn)出來的？應(yīng)用了哪些研究方法？溫度計(jì)示數(shù)的變化轉(zhuǎn)化法控制變量法第十三頁，共四十頁，2022年，8月28日英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實(shí)驗(yàn)，于1840年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律焦耳

(1818－1889)第十四頁，共四十頁，2022年，8月28日1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比.

2.公式：

Q=I2Rt3.單位：I-A，R-Ω，t-S，Q-J.英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于1840年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律.

焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算(普遍適用)第十五頁，共四十頁，2022年，8月28日例1：流過一根10歐姆的電阻絲的電流為2安培，問這根電阻絲在30秒內(nèi)產(chǎn)生熱量多少？解：Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×30s=1200J第十六頁，共四十頁，2022年，8月28日導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱呢？答：電爐通過導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時(shí)，電阻大的，相同時(shí)間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻不熱。想想議議第十七頁，共四十頁，2022年，8月28日若消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量

即Q=W

注意：對于電風(fēng)扇和電動機(jī)來說以上三個(gè)公式都不能用，只能用Q=I2Rt來計(jì)算它產(chǎn)生的熱量純電阻電路：Q=W=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt非純電阻電路：Q＜W總

(W總＝UIt=W外＋Q)注意：第十八頁，共四十頁，2022年，8月28日2.某電熱器電阻絲的電阻為55歐,接入220V的電路中,在20分鐘內(nèi)產(chǎn)生多少熱量?純電阻電路第十九頁，共四十頁，2022年，8月28日3.下列用電器正常工作時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是（）

A．“220v，60w”的電風(fēng)扇

B．“220v，60w”日光燈

C．“220v，60w”的電熱器

D．一樣多C哪個(gè)用電器消耗的電能多？第二十頁，共四十頁，2022年，8月28日4.一電爐的電阻是100?，通電時(shí)間10秒鐘產(chǎn)生的熱量為4×105J,通過這個(gè)電爐的電流是

A5.電流通過電風(fēng)扇做功時(shí)，

能轉(zhuǎn)化為

_____能和

能，如果電流做功3.6×106J,電風(fēng)扇獲得的機(jī)械能一定

________3.6×106J

20電內(nèi)機(jī)械小于純電阻電路非純電阻電路第二十一頁，共四十頁，2022年，8月28日額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議第二十二頁，共四十頁，2022年，8月28日答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。第二十三頁，共四十頁，2022年，8月28日方法點(diǎn)撥電熱與電阻成反比與成正比都是有可能的，關(guān)鍵看是電壓、時(shí)間一定，還是電流、時(shí)間一定。第二十四頁，共四十頁，2022年，8月28日5．在電源電壓保持不變時(shí)，為了使電熱器在單位時(shí)間里產(chǎn)生的熱量多一些，下列措施中可行的是（）A．增大電熱絲的電阻B．減小電熱絲的電阻C．在電熱絲上串聯(lián)電阻D．以上措施都可以6、電爐絲壞了，去掉四分之一后接在原來的電源上使用時(shí)，在相等的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量與原來產(chǎn)生的熱量之比為（）A．3：4B．4：3C．4：1D．1：47．A、B兩個(gè)電阻串聯(lián)，在相等的時(shí)間內(nèi)A產(chǎn)生的熱量比B多，由此得出下列判斷中正確的是（）A．通過A的電量比B多B．通過A的電流比B大C．A兩端的電壓比B高D．A的額定功率比B大第二十五頁，共四十頁，2022年，8月28日6.如圖a、b兩相同容器中分別裝有相等質(zhì)量的煤油，煤油中的電阻絲阻值分別為R1和R2，且R1＜R2，則閉合開關(guān)S后，a、b容器中煤油溫上升較快的是（）A.a容器中的煤油B.b容器中的煤油C.a、b容器中的煤油溫上升快慢一樣D.無法判斷A第二十六頁，共四十頁，2022年，8月28日7.如圖所示，電源電壓220伏，R是電烙鐵，標(biāo)有“220V，40W”字樣；L是電燈泡，標(biāo)有“PZ220—40”字樣.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電烙鐵每分鐘產(chǎn)生的熱量是______焦，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電烙鐵的實(shí)際功率是_____瓦；開關(guān)S斷開后，整個(gè)電路工作_____小時(shí)消耗1千瓦電能.24001050第二十七頁，共四十頁，2022年，8月28日8.一臺電動機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺電動機(jī)正常工作1秒鐘，求：(1)消耗的電能W。(2)產(chǎn)生的熱量Q。(3)如沒有其他能量的損失，則得到多少的機(jī)械能？非純電阻電路第二十八頁，共四十頁，2022年，8月28日解：1）W＝UIt＝380V×10A×1S＝3800J已知：電動機(jī)U=380VI=10AR=2Ωt=1s求：（1）W（2）Q(3)W機(jī)2）Q＝I2Rt＝(10A)2×2Ω×1S＝200J3）W機(jī)＝W-Q＝3800J-200J＝3600J第二十九頁，共四十頁，2022年，8月28日9.某電器廠欲設(shè)計(jì)一種高、中、低溫三檔的家用電飯鍋，其發(fā)熱體電阻絲如圖所示，A、B、C為三個(gè)接線柱，B是電阻絲的中點(diǎn)（電源電壓保持不變）.⑴說明各檔位的連接方式⑵分別計(jì)算出中、低兩檔的發(fā)熱功率.

第三十頁，共四十頁，2022年，8月28日11、下表為一臺電烤箱的銘牌，其內(nèi)部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲．求（1）電烤箱在高溫?fù)跽９ぷ?0min所消耗的電能；（2）電路中R1的阻值；（3）電烤箱在低溫檔正常工作時(shí)，電路中的電流和R1的功率．第三十一頁，共四十頁，2022年，8月28日12.CFXB型“220V1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫?zé)蠛蜖F飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關(guān)S進(jìn)行調(diào)節(jié)，R0為電熱絲．當(dāng)開關(guān)S接高溫?zé)髶鯐r(shí)，電路的功率為1100W，當(dāng)開關(guān)S接燜飯、保溫?fù)鯐r(shí)，電路的總功率為22W．（1）電飯煲在高溫?zé)髶鯐r(shí)，開關(guān)S應(yīng)與哪個(gè)觸點(diǎn)連接？（2）電熱絲R0的阻值多大？（3）當(dāng)電飯煲在正常燜飯、保溫時(shí)電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電熱絲R0產(chǎn)生的熱量為多少？第三十二頁，共四十頁，2022年，8月28日13.圖是一個(gè)電熱毯的簡化電路圖，電源電壓為220V，R1是發(fā)熱電阻，R2是阻值為616Ω的分壓電阻，S是控制電熱毯工作狀態(tài)的開關(guān)。S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)1為斷開狀態(tài)；S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)2為低溫狀態(tài)；S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)3為高溫狀態(tài)，此時(shí)功率為100W。求：（l）當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)3時(shí)。電熱毯的發(fā)熱電阻R1是多少Ω？（2）當(dāng)開關(guān)S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)2時(shí)，通過電路的電流是多少安？發(fā)熱電阻R1消耗的功率是多少瓦特？第三十三頁，共四十頁，2022年，8月28日14、小紅和小明分別用圖所示的裝置，探究電流一定時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。他們分別將兩段阻值不同的電阻絲(R1＜R2)密封在完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與氣球相連(設(shè)他們所用的各種同類器材性能相同)。問：

小紅的方案

小明的方案(1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過_________體現(xiàn)出來的。

(2)他們同時(shí)開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在a、b、c、d四個(gè)氣球中，鼓起來最快的是_______。

(3)小紅和小明的實(shí)驗(yàn)方案中有一個(gè)是錯(cuò)誤的，請針對錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行簡要評估。(說明誰的方案是錯(cuò)誤的，以及錯(cuò)誤的原因。)小氣球的膨脹程度C小明的，沒有控制電流一定！第三十四頁，共四十頁，2022年，8月28日三、電熱的利用和防止1、電熱的利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器等等。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體。電熱器就是