焦耳定律实用教案

1、用手一摸电视机后盖 上周六，我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可是 后就发现，刘炜琨刚看过电视。12第1页/共25页第一页，共26页。真相只有一个(y )！刘炜琨看了电视！请问我是根据什么判断出看了电视的呢？真相(zhnxing)只有一个！让我来告诉你吧！因为(yn wi)电视机还有余热！ 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。第2页/共25页第二页，共26页。电热器电热(dinr)油汀电 炉电暖器电水壶电熨斗电饭锅热得快电热器： 利用电流做功将电能转化为内能(ni nn)的装置。电流(dinli)的热效

2、应：通电导体发热的现象第3页/共25页第三页，共26页。第4页/共25页第四页，共26页。电炉丝和导线(doxin)通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线(doxin)却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议第5页/共25页第五页，共26页。电流通过(tnggu)电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？猜想依据E=mc2第6页/共25页第六页，共26页。演示(ynsh)实验实验(shyn)方法 实验(shyn)目的 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 实验原理 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上

3、升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量. 控制变量法物理学中对于多变量问题，通常使其它量相同，并改变其中一个量的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法探究电流的热效应跟哪些因素有关 返回第7页/共25页第七页，共26页。演示21RR 电阻丝1R2R在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻(dinz)产生的热量多。探究一：产热多少(dusho)与电阻大小的关系第8页/共25页第八页，共26页。演示电阻丝RR在电流、电阻(dinz)相同时，通电时间 长 的产生的热量多。探究二：产热多少与通电(tng din)时间的关系第9页/共25

4、页第九页，共26页。演示电阻丝RRR在通电(tng din)时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多。探究三：产热多少与电流大小(dxio)的关系返回第10页/共25页第十页，共26页。焦耳（James Prescott Joule，18181889），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(jngqu)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 耳第11页/共25页第十一页，共26页。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(dinz)成正比，跟通电时间成正比。2公式：Q =

5、 I2Rt 3单位：焦耳（J）二、焦耳定律(jio r dn l)第12页/共25页第十二页，共26页。例1：流过一根(y n)10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？例题(lt)已知：求： 解：答：电阻R=10，电流I=2A，时间t=30s电热Q由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）这根电阻丝共产热1200J。第13页/共25页第十三页，共26页。Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J 一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少(dusho)热量?答: 在 5 min 内共产生(

6、chnshng) 6 480 J 热量。解:例题(lt)I = = 0.6 AUR36 V60 第14页/共25页第十四页，共26页。例题(lt)例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流(dinli)是多少？已知：求： 解：答：电阻R=50，热量Q=1.8*104J，时间t=10s电流I由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：I=（Q/Rt）1/2 =（1.8*104/（50*10）1/2 =6（A） 这根电阻流过的电流为6安培。第15页/共25页第十五页，共26页。第16页/共25页第十六页，共26页。第17页/共25页第十七页，共26页。1当

7、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(nngling)，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(gngzu)时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：WQ热三、电能(dinnng)和电热关系电能 内能+机械能焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.第18页/共25页第十八页，共26页。额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻(dinz)越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻

8、(dinz)越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议第19页/共25页第十九页，共26页。答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意(zh y)条件。第20页/共25页第二十页，共26页。1电热(dinr)的利用利用(lyng)电热孵化器孵小鸡用来(yn li)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。四、电热的利用和防止第21页/共25页第二十一页，共26页。很多情况下我们并不希

9、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(ynxng)时要用微型风扇及时散热等等。2电热(dinr)的危害第22页/共25页第二十二页，共26页。焦耳定律是反映电流的 效应的规律(gul)，即 能转化为 的规律(gul)。一电炉的电阻是100 ，通电时间(shjin)10秒钟产生的热量为4105J,通过这个电炉的电流是 A电流通过电风扇做功时， 能转化(zhunhu)为 能和 能，如果电流做功3.6106J,电风扇获得的机械能一定 3.6106J 练习热电内20电内机械小于第23页/共25页第二十三页，共26页。课堂小结焦耳定律的实验和内容电热的利用和危害第24页/共25页第二十四页，共26页。感谢您的观看(gunkn)！第25页/共25页第二十五页，共26页。NoImage内容(nirng)总结生活中的物理。上周六，我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业(zuy)，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业(zuy)，