18.4焦耳定律課件PPT.ppt

1、第四節(jié) 焦耳定律,飲水機,電暖氣,電熱油汀,電爐,電熱毯,電烙鐵,感受生活,電流的熱效應 電流流過導體時，將電能轉化為內能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應。,通電后有什么現(xiàn)象,電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱? 說明電流產生的熱量和電阻大小有關,想想議議,why ？,電流產生的熱量和電流大小有關,跟電流有關,跟電阻有關,跟時間有關,電阻絲,探究一：產生的熱量多少與電阻大小的關系,通過導體電流和通電時間相同時，導體電阻越大，電流產生的熱量越多。,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：觀看實驗器材，找出

2、該實驗中甲瓶和乙瓶的哪些量是相同的？,電阻絲,探究二：產生的熱量多少與電流大小的關系,導體電阻和通電時間相同時，通過導體的電流越大，電流產生的熱量越多。,實驗2：研究電熱與電流關系,在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越多。,本實驗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？,通過導體電流和導體電阻相同時，通電時間越長，電流產生的熱量越多。,以上兩個實驗中電流通過電阻絲是產生熱量的多少是怎樣體現(xiàn)出來的？應用了哪些研究方法？,溫度計示數(shù)的變化,轉化法 控制變量法,英國物理學家焦耳通 過大量的實驗，于1840 年精確地確定了電流產 生

3、的熱量跟電流、電阻 和通電時間的關系，即 焦耳定律,焦耳 (18181889),1.內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比.,2.公式： Q = I2Rt,3.單位：I-A，R-，t-S ，Q-J.,英國物理學家焦耳做了大量的實驗，于1840年最先精確地確定電流產生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關系，即焦耳定律.,焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算,(普遍適用),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秒內產生熱量多少？,解：Q=I2Rt,=(2A)21030s =1200J,導線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻

4、幾乎不發(fā)熱呢？ 答：電爐通過導線接到電路中，導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線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時，電阻大的，相同時間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導線卻不熱。,想想議議,若消耗的電能全部用來產生熱量,即Q = W,注意：對于電風扇和電動機來說以上三個公式都不能用，只能用Q = I2Rt來計算它產生的熱量,純電阻電路： Q=W=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt,非純電阻電路：Q W總 (W總UIt =W外Q),注意：,2.某電熱器電阻絲的電阻為55歐,接入220V的電路中,在20分鐘內產生多少熱量?,純電阻電路,3.下列用電

5、器正常工作時，在相同的時間內產生熱量最多的是（ ） A“220v，60w”的電風扇 B“220v，60w” 日光燈 C“220v，60w”的電熱器 D一樣多,C,哪個用電器消耗的電能多？,4.一電爐的電阻是100 ，通電時間10秒鐘產生的熱量為4105J,通過這個電爐的電流是 A,5.電流通過電風扇做功時， 能轉化為 _能和 能，如果電流做功3.6106J,電風扇獲得的機械能一定 _3.6106J,20,電,內,機械,小于,純電阻電路,非純電阻電路,額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多。二者似乎有矛

6、盾，這是怎么回事?,想想議議,答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內產生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內產生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應用公式時應該特別注意條件。,方法點撥 電熱與電阻成反比與成正比都是有可能的，關鍵看是電壓、時間一定，還是電流、時間一定。,5在電源電壓保持不變時，為了使電熱器在單位時間里產生的熱量多一些，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，在相等的時間內產生的熱量與原來產生的熱量之比為（ ）

7、A3：4 B4：3 C4：1 D1：4 7A、B兩個電阻串聯(lián)，在相等的時間內A產生的熱量比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 CA兩端的電壓比B高 DA的額定功率比B大,6.如圖a、b兩相同容器中分別裝有相等質量的煤油，煤油中的電阻絲阻值分別為R1和R2，且R1R2，則閉合開關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,7.如圖所示，電源電壓220伏，R是電烙鐵，標有“220V，40W”字樣；L是電燈泡，標有“PZ22040”字樣.當開關S閉合時，電烙

8、鐵每分鐘產生的熱量是_焦，當開關S斷開時，電烙鐵的實際功率是_瓦；開關S斷開后，整個電路工作_小時消耗1千瓦電能.,2400,10,50,8.一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺電動機正常工作1秒鐘，求： (1)消耗的電能W。 (2) 產生的熱量Q。 (3)如沒有其他能量的損失，則得到多少的機械能？,非純電阻電路,解：1 ）WUIt380V10A1S3800J,已知：電動機 U=380V I=10A R=2 t=1s 求： （ 1）W （2）Q (3)W機,2 ） QI2Rt(10A)221S200J,3 ） W機W-Q 3800J-20

9、0J3600J,9.某電器廠欲設計一種高、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為三個接線柱，B是電阻絲的中點（電源電壓保持不變）. 說明各檔位的連接方式 分別計算出中、低兩檔的發(fā)熱功率.,11、下表為一臺電烤箱的銘牌，其內部簡化電路如圖所示，R1和R2均為電熱絲求 （1）電烤箱在高溫擋正常工作10min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，電路中的電流和R1的功率,12.CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖所示，它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋，通過單刀雙擲開關S進行調節(jié)，R0為電熱絲當開關S接高溫燒煮擋時，電路的功率為1

10、100W，當開關S接燜飯、保溫擋時，電路的總功率為22W （1）電飯煲在高溫燒煮擋時，開關S應與哪個觸點連接？（2）電熱絲R0的阻值多大？ （3）當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大？燜飯、保溫10min，電熱絲R0產生的熱量為多少？,13.圖是一個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616的分壓電阻，S是控制電熱毯工作狀態(tài)的開關。S轉到觸點1為斷開狀態(tài)；S轉到觸點2為低溫狀態(tài)；S轉到觸點3為高溫狀態(tài)，此時功率為100W。求： （l）當開關S轉到觸點3時。電熱毯的發(fā)熱電阻R1是多少？ （2）當開關S轉到觸點2時，通過電路的電流是多少安？發(fā)熱電阻R1消耗的功

11、率是多少瓦特？,14、小紅和小明分別用圖所示的裝置，探究電流一定時，電流產生的熱量與電阻的關系。他們分別將兩段阻值不同的電阻絲(R1R2)密封在完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與氣球相連(設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)在這個實驗中電流產生熱量的多少是通過_體現(xiàn)出來的。 (2)他們同時開始進行實驗，在a、b、c、d四個氣球中，鼓起來最快的是_。 (3)小紅和小明的實驗方案中有一個是錯誤的，請針對錯誤的實驗方案進行簡要評估。(說明誰的方案是錯誤的，以及錯誤的原因。),小氣球的膨脹程度,C,小明的，沒有控制電流一定！,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。,電熱器就是利用電流的熱效應工作的,發(fā)熱體是