探究焦耳定律

關(guān)于探究焦耳定律電熱器電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電爐子電熨斗

電流通過導(dǎo)體時(shí)能使導(dǎo)體的溫度升高，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這就是電流的熱效應(yīng)。第2頁,共21頁，2024年2月25日，星期天二、探究通電導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)？

1.電流的熱效應(yīng)可能與電流的大小有關(guān)2.電流的熱效應(yīng)可能與電阻的大小有關(guān)3.電流的熱效應(yīng)可能與通電時(shí)間的長短有關(guān)猜想：第3頁,共21頁，2024年2月25日，星期天甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。當(dāng)通電時(shí)間、電流相同時(shí)，電阻越大電流產(chǎn)生的熱量越多。第4頁,共21頁，2024年2月25日，星期天電流大，液柱的液面高。電流小，液柱的液面低。電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大產(chǎn)生，的熱量越多。第5頁,共21頁，2024年2月25日，星期天通電時(shí)間長液柱的液面升的高；通電時(shí)間短液柱的液面升的低。電阻和通電電流相同時(shí)，通電時(shí)間越長產(chǎn)生的熱量越多。第6頁,共21頁，2024年2月25日，星期天電流熱效應(yīng)跟電阻的關(guān)系在串聯(lián)電路中，由P=I2R可知：電流相等時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成正比電壓相等時(shí)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻成反比在并聯(lián)電路中，由可知：第7頁,共21頁，2024年2月25日，星期天討論：

通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻到底是成正比還是成反比？你是怎樣理解的？電流一定（正比）電壓一定（反比）第8頁,共21頁，2024年2月25日，星期天電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制

早在1840年，英國物理學(xué)家焦耳通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：通電導(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，還跟通電的時(shí)間成正比。這就是焦耳定律Q=I2Rt單位：焦耳（J）第9頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

我們知道P=I2R，你能用它解釋下面的問題嗎？

電爐絲接入電路中時(shí)，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。這是為什么?

問題1：因?yàn)殡姞t絲與導(dǎo)線是串聯(lián)，根據(jù)P=I2R可知：通過電爐絲和導(dǎo)線的電流相等，電爐絲比導(dǎo)線電阻大，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量多。因此電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線不熱。第10頁,共21頁，2024年2月25日，星期天

為什么接在家庭電路中的燈泡，100W的要比15W的亮得多？

問題2：

在上節(jié)課，我們知道，你能用它解釋下面的問題嗎？因?yàn)閮蔁襞菔遣⒙?lián)，根據(jù)可知：燈泡兩端的電壓相等，100W的燈泡比15W的燈泡電阻小，所以100W的燈泡產(chǎn)生的熱量多。因此100W比15W燈泡更亮。第11頁,共21頁，2024年2月25日，星期天電動機(jī)1.能量轉(zhuǎn)化：電能=機(jī)械能+內(nèi)能2.總功（電能）：W總=UIt3.有用功（機(jī)械能）：W有=Gh4.額外功（內(nèi)能、熱量）：第12頁,共21頁，2024年2月25日，星期天1.有一臺直流電動機(jī)在220V的電壓下工作時(shí)，電流為35A。用它勻速提升質(zhì)量為1400kg的貨物，在2s內(nèi)提升了1m。設(shè)電動機(jī)輸出的能量全部用來提升貨物。問：1）2s內(nèi)電動機(jī)對貨物做了多少功？

2）這期間電動機(jī)的效率是多少？3）電動機(jī)消耗的電能轉(zhuǎn)化成了哪些形式的能量？典型例題第13頁,共21頁，2024年2月25日，星期天2.在學(xué)了電學(xué)知識后，小明與同學(xué)合作組裝了一個如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，他想通過該實(shí)驗(yàn)測算小電動機(jī)提升重物的效率。當(dāng)他閉合開關(guān)后，通過調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置，使鉤碼在10s內(nèi)勻速上升了0.6m，并觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別為3V和0.2Ａ。已知鉤碼的質(zhì)量為50g，求：⑴電動機(jī)在鉤碼勻速上升的10s內(nèi)消耗的電能。⑵在鉤碼勻速上升的過程中，電動機(jī)提升鉤碼的效率為多少？典型例題第14頁,共21頁，2024年2月25日，星期天3.如圖所示的電動機(jī)是一種使用廣泛的動力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看．它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉?，F(xiàn)有一臺電動機(jī)，當(dāng)電動機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過電動機(jī)線圈的電流為50A。問：（1）每分鐘該電動機(jī)消耗的電能是多少，（2）已知電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt（其中I、R和t分別表示通過導(dǎo)體的電流、導(dǎo)體的電阻和通電時(shí)間），若該電動機(jī)線圈的電阻是0.4Ω，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?（3）這臺電動機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功是多少?典型例題第15頁,共21頁，2024年2月25日，星期天電流熱效應(yīng)的應(yīng)用電流熱效應(yīng)的應(yīng)用很廣泛：第16頁,共21頁，2024年2月25日，星期天電流熱效應(yīng)的控制（防護(hù)）

上面這些東西里都裝有散熱裝置，你知道它們是怎樣散熱的嗎？你還知道哪些電器采取了散熱措施？安裝了什么樣的散熱裝置？散熱窗、散熱片、散熱小風(fēng)扇散熱窗散熱片散熱風(fēng)扇第17頁,共21頁，2024年2月25日，星期天1.下列四種電器中，利用電流熱效應(yīng)工作的是（）

A、洗衣機(jī)B、錄音機(jī)。C、電視機(jī)D、電飯鍋。典型例題D2.有三根電阻絲，接在電壓恒定不變的電源上，產(chǎn)生的熱量全部用來燒水，要使用同一壺水在最短的時(shí)間內(nèi)燒開，那么這三根電阻絲應(yīng)是()A．三根串聯(lián)B．三根并聯(lián)C．兩根串聯(lián)起來，再跟第三根并聯(lián)D．兩根并聯(lián)起來，再跟第三根串聯(lián)B第18頁,共21頁，2024年2月25日，星期天3.將規(guī)格都是“220V100W”的一臺電風(fēng)扇、一臺電視機(jī)和一把電烙鐵，分別接入220V的電路中，通電時(shí)間相同，電流通過它們產(chǎn)生的熱量最多的是（）A．電烙鐵B．電視機(jī)C．電風(fēng)扇D．一樣多典型例題A第19頁,共21頁，2024年2月25日，星期天小結(jié)1、電流通過導(dǎo)體時(shí)能使導(dǎo)體的溫度升高，電能變成內(nèi)能，這就是電流的熱效應(yīng)2、通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流