焦耳定律优秀课件

焦耳定律第十八章第４节周六，小明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。可之后就发现，小明刚看过电视。生活中的物理小明爸爸是根据什么道理判定的呢？生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。

1、电流的热效应：电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。一、电流的热效应2、电流的热效应能量转化电能内能电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议现象一：电流越大，电炉丝能产生热量越多猜想一：电流产生的热量与电流有关现象二：通电时间越长电炉丝产生的热量越多。猜想二：电流产生的热量与通电时间有关事实：电炉丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。猜想三：电流产生的热量与导体的电阻大小有关。猜想？问题一：如何比较电流产生的热量的大小？实验装置实验方法：控制变变量法转换法问题二：如何控制电流相同来研究电流产生的热量与不同电阻值的关系？实验装置R1=5ΩR2=10ΩA问题二：如何控制电阻相同来研究电流产生的热量与不同电流大小的关系？I=2I1IAR=10

ΩR=10

ΩR=10

ΩI1实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。实验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=10

ΩR=10

ΩR=10

ΩI1在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，电阻产生的热量越多。观察实验焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），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3.单位：焦耳（J）2.公式：根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律：

1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。

英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。

焦耳定律(补充）*4.电热功率PQ=I2RQ=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I=

=

=

0.6AUR36V60Ω输电导线电热器的发热体额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，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条件。1．电热的利用---电热器电热器的优点: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。三、电热的利用和防止①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。②原理：焦耳定律③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。很多情况下我们并不希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；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2．电热的危害

1．在电热器（纯电阻）电路（只有电阻）中：电能全部转化为内能，

W

=QW

=UIt=Q=

I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。

2．当电扇（电动机）工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：

W＞Q热四、电能（电功）和电热关系电能内能+机械能W

=UIt>Q=I2Rt一台电动机正常工作时线圈两端电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A，这台电动机正常工作1S消耗的电能为W和产生的热量为Q分别为多少？如图所示，在四个相同的水槽中盛有质量和温度都相同的水，现将电阻丝R1、R2（R1<R2），分别按下图所示的四种方法连接放入水槽，并接入相同的电路。通电相同时间后，水槽中水温最高的是：1．如图所示，在A、B两个容器内装有质量和温度都相同的水，已知R1=2R2，通电后（）A．A中的水先沸腾

B．B中水先沸腾C．两容器中的水同时沸腾 D．无法确定2．（2012•泗洪县模拟）如图所示电路中，已知R1＞R2，电源电压U保持不变，在相同的时间内四个电路中总共放出的热量由多到少的顺序是（）A．甲、乙、丙、丁

B． 甲、丙、丁、乙C．丙、丁、乙、甲

D．乙、丁、丙、甲3．（2014•峨眉山市二模）如图所示，在左、右两个相同容器中分别装有质量和温度都相同的水和煤油，通电后，两容器中的液体同时升到60℃，由此可知（）A．R1=R2

B．R1＜R2C．R1＞R2

D．条件不足，无法确定11.下列关于如图所示实验的说法中错误的是：该实验研究的是电流的热效应观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少C.实验中采用了控制变量法

D.通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少9．下列家电或交通工具工作时，利用电能转化为内能进行工作的是A.电视机B.洗衣机C.电熨斗D.无轨电车14．如图所示，甲、乙、丙三个密闭容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。三个容器中的电阻丝串联起来接到电源两端，其中在丙容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联。通电一段时间后，U型管中两侧的液面高度差最大的是A．甲B．乙C．丙D．三个相同电热计算两种典型的电饭煲电路1、如图所示为的电原理图，当控制开关闭合时处于加热煮饭状态，此时功率为1000W．饭熟后，控制开关自动断开，处于保温状态，若此时的功率为100W．求：电热板和保温器的电阻各为多少（假设电阻值不随温度的变化而变化）？2、如图是某品牌家用的工作原理图，已知R2的阻值为44Ω，单独闭合开关S1时，处于保温状态，此时的保温功率为40W．求：（1）R1阻值是多少？

（2）同时闭合开关S1、S2，处于加热状态，此时电路的总功率是多大，此时工作1min消耗多少电能？3．某设有“加热”和“保温”两档，其内部简化电路如图所示．若已知R0=44Ω，R=2156Ω，则

（1）当开关S置于“1”档时，处于——（选填“加热”或“保温”）状态；

（2）当处于保温档时，电路中的电流是多少？

（3）当开关S置于“2”挡时，的总功率是多少？4、有一个直流电动机，当加在它两端的电压为0.2V时，不转，测得流过的电流是0.5A；若把接入2.0V的电压的电路中，正常工作，工