焦耳定律应用和表达式

1、焦耳定律应用和表达式生活中的物理用手一摸电视机后盖谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？ 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真相只有一个！刘炜琨看了电视！请问我是根据什么判断出看了电视的呢？真相只有一个！让我来告诉你吧！因为电视机还在发热！ 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电热器电热油汀电 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的装置。电流的热效应：通电导体发热的现象一、电流的热效应 导体中有电流通过的时候，导体要发热，电能转

2、化成内能，这种现象叫做电流的热效应。电热器的主要组成部分是发热体。发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝 缠绕在绝缘材料上制成的。电热器就是利用电流的热效应工作的电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电阻丝发热可以烧水，而导线几乎不发热。 问题1：提出问题：导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？实验方法:现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间有关。猜想三：导体通电时产生的热量多少与导 体的电阻大小有关。现象二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材 料是铜。猜想一：电阻丝产生的热量同电流有关控制变量

3、法由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较，实验中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢？转化法想一想 议一议想一想 议一议1、如何研究通电导体的电阻(R)大小对产生热量的影响2、如何研究通电导体中电流(I)大小对产生热量的影响3、如何研究导体的通电时间(t)对产生热量的影响 为完成探究，还需什么器材。(1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制和 不变，则可以让两个阻值不同的电阻（串联并联）后接入电路。3.设计实验、验证假设电流通电时间串联连接实物图，并画出电路图AR1R2(1)研究电阻大小对产生热量的影响结论一： 在通电电流和通电时间相同的

4、条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。(2)研究电流大小对产生热量的影响 要研究电流大小对产生热量的影响,应该控制和 不变，改变 。 通电时间电阻电流 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 结论二：(3)研究通电时间对产生热量的影响 要研究通电时间对产生热量的影响,应该控制和 不变,改变 。 通电时间电阻电流 由生活经验知道，同一个电热器（电阻一定），电流不变时，通电时间越长，产生的热量越多。结论三： 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。有以上实验可知： 电流通过导体产生的热量与电阻，电流和通电时间有关结论1. 在通电电流和通电时间相同的条件

5、下，电阻越大，电流产生的热量越多。结论2. 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 结论3. 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。实验结论 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律 焦耳 (18181889)Q = I R t 热量 电流 电阻 时间J A S2，公式：意义：单位：二，焦耳定律：科学靠我们发现、探究、改进-科学永无止境1，内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二 次方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电时间成正比。(普遍适用)一根60的电阻丝接在36V的电源上,

6、 在5min内共产生多少热量？解：通过电阻丝的电流为：UI=_R=36V60=0.6A电流产生的热量为： =(0.6A)260560s答，电阻丝在5min内共产生6480J热量。Q=I2Rt=6480J焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt考考你：电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。若电流做的功全部用来产生热量即Q = W又W = UIt根据欧姆定律U

7、 = IRQ = W = UIt = I2Rt三、电热的利用和防止1、电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。2、电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。3.电流产生热量的其他表达式 Q=W=Pt=UIt=U t= t 只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。【例题】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。 解：1 ） WUIt 380101J 3800J已知：电动机 U=380V I=10A R=2 t=1s求： （ 1）W （2）Q 2 ） QI2Rt 10 10 2 1J 200J电功和电热的关系（ W 和 Q 的关系） 在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能） W = Q （W= UIt） =（Q=I2Rt） 在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能） W Q （W= UI