《焦耳定律》-课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,焦耳定律,第十八章 第节,焦耳定律 第十八章 第节,1,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,2,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,电流还具有,磁效应和化学效应,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。,3,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,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,4,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关,?,演示实验,实验装置,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?演示实验实验装置,5,实验,1,：研究电热与电阻关系,R,1,=5,R,2,=10,A,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1：研究电热与电阻关系R1=5 R2=10,6,实验,2,：研究电热与电流关系,I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,=5,R,=5,I,1,在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，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=5 R,7,观察实验,观察实验,8,焦耳（,James Prescott Joule,，,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,焦耳（James Prescott Joule，181,9,1,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。,2,公式：,Q,=,I,2,Rt,3,单位：焦耳（,J,）,二、焦耳定律,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,10,1,当电流通过导体时，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，那么电流产生的热量,Q,就等于消耗的电能,W,，即,Q,=,W,=,UIt,=,I,2,Rt,如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2,当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,W,Q,热,三、电能和电热关系,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,=,U,2,/R t,=,I2Rt,来计算热量,.,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时,11,例,1,：流过一根,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,解题格式：,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=I,2,Rt=22*10*30=1200,（,J,）,这根电阻丝共产热,1200J,。,例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问,12,Q,=,I,2,Rt,=(0.6 A),2,60,W,300 s,=6 480 J,一根,60,的电阻丝接在,36 V,的电源两端，在,5 min,内共产生多少热量,?,答,:,在,5 min,内共产生,6 480 J,热量。,解,:,例题,I,=,=,=,0.6 A,U,R,36 V,60,Q=I2Rt一根 60 的电阻丝接在 36 V的,13,例题,例,2,：一根,50,欧姆的电阻丝工作了,10,秒钟后产生,1.8*10,4,焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？,解题格式：,已知：,求：,解：,答：,电阻,R=50,，热量,Q=1.8*10,4,J,，时间,t=10s,电流,I,由焦耳定律：,Q=I,2,Rt,所以：,I=,（,Q/Rt,）,1/2,=,（,1.8*10,4,/,（,50*10,）,1/2,=6,（,A,）,这根电阻流过的电流为,6,安培。,例题例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*1,14,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,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,15,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。,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，,16,1,电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,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,1电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点:,17,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,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,18,焦耳定律是反映电流的,效应的规律，即,能转化为,的规律。,一电炉的电阻是,100,，通电时间,10,秒钟产生的热量为,410,5,J,通过这个电炉的电流是,A,电流通过电风扇做功时，,能转化为,能和,能，如果电流做功,3.610,6,J,电风扇获得的机械能一定,3.610,6,J,练习,热,电,内,20,电,内,机械,小于,焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即,19,