6.3焦耳定律修改后

,*,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,6.3,焦耳定律,感受生活,电,流的热效应,电流流过导体,时，,导体,就要,发热,，这种现象叫做,电流的热效应,。,思考？,产生的,热量,与,哪些,因素,有关呢,?,提出问题,电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？,科学探究的过程,猜想依据,合理猜测,实验验证,制定计划,得出结论,交流讨论,烫手,不烫手,why,？,合理猜测,现象,：,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,？,根据此现象，你能提出什么问题？,why,？,着火,了！,why,？,合理猜测,探究实验：,实验方法：,实验目的：,研究电流通过导体产生的热量,Q,跟电流大小,I,，电阻,R,和通电时间,t,的关系。,设计实验：,1,、如何在实验中展示出电流产生的热量,Q,的多少？,2,、如何控制电流大小,I,相同？,3,、如何控制电阻,R,的大小不变？,4,、如何控制通电时间,t,控制。,控制变量法,探究电流的热效应跟哪些因素有关,？,制定计划,电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见,也摸不着，如何测量呢？,既看不见也摸不着的科学量,既看得见也能测量的科学量,转化,转化,让电流产生的热量被气体吸收，通过,观察气体的热膨胀（,观察玻璃管内的水柱升降或者温度计示数大小,）来测量。,观察电热的方法：,（转化法）,观察电热的方法：,方法二,电热丝发热，点燃火柴,方法三,电热丝发热使,煤油升温而膨胀,（转化法）,控制,I,、,R,、,t,1,、如何控制电流相同？,让电阻串联,2,、如何控制电阻大小相同？,用,2,个相同的电阻,返 回,演示,电阻丝,结论：,在电流、通电时间相同时,，阻值,大,的电阻产生的热量多。,探究一：产热多少与电阻大小的关系,实验验证,R,1,R,2,演示,电阻丝,结论：,在电流、电阻相同时,，通电时间,长,的产生的热量多。,探究二：,电,热多少与通电时间的关系,实验验证,演示,电阻丝,结论：,在通电时间、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的关系,返回,实验验证,进一步的研究表明产,生电流通过导体产生的,热量与,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。,这个规律叫做,焦耳定律,。,实验分析,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,.,2.,公式：,Q = I,2,Rt,3.,单位：,I-,安，,R-,欧，,t-,秒，,Q-,焦,.,注意,：,热量跟电流的,平方成正比,，若通过一个用电器的电流增加到,3,倍时，它产生的热量增大到,倍,9,英国物理学,家,焦耳,做,了大量的实验，于,1840,年最先精确地确定,电热跟,电流、电阻和通电时间的关系，即,焦耳定律,.,得出结论,根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律,.,纯电阻电路：,W,=,Q,=,Pt,=,UIt,=,U,2,/R t,=,I,2,Rt,非纯电阻电路：,W,Q,(,W,UIt,=,W,其他,Q,),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,t/R,来,计算热量,.,Q,=,W,=,UIt,=,I,2,Rt,又,W,=,UIt,若电流做的功全部用来产生热量即,Q = W,注意：,返回,得出结论,利用如图所示的装置探,究“导体产生的热量与电阻大小的关系”,两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧,瓶A中的金,属丝,电阻比较小，,烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻,比较大两瓶煤油中温度计可以显示,煤油的温度,（1）根据控制变量法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量,（,2,）实验中，发现烧瓶,B,中温度计的示数升高的快这表明：,在,和通电时间相同的情况下，导体的电阻越,，,电流产,生的热量越,。,B,A,电热的影响因素,相等,电流,大,多,R,R,研究电热与,I,的关系，那么就要控制,和通电时间不变。所以就设计以上的电路，用了相同的,电热丝来保证电阻相同。那么怎样使并联的两个电阻电流不同呢？,。,最后发现：电流大的那个支路，煤油的示数上升的快。所以表明,在电阻和通电时间相同的情况下，导体的电流越,，电流产生的,热量越,。,R,R,电阻,移动滑动变阻器的滑片,大,多,1,、为什么选用煤油，而没有用水？（,）,实验中，几个重要的问题，你能回答出来吗？,3,、通过什么样的连接方式可以使阻值不同的电阻丝保持相同的电流？,2,、本实验电流产生热量的多少是通过什么方式来表明的？,A,因为煤油有颜色便于观察,B,因为煤油有比较大的热值,C,因为煤油有比较小的密度,D,因为煤油有比较小的比热容,D,前面两个现象的解释,1,第一个为什么,灯,泡和导线是,串,联,，通电时间和电流相同，灯,泡的电,阻比,导线的电,阻大，产生的热量多。,第二个为什么,干路的电,流等于各个支路的电,流之和。导体电阻、通电时间相同电流越大，产生的热量越多。,2,烫手,不烫手,交流讨论,常见的电热的应用,电炉,电热毯,热得快,电热水壶,电暖气,电熨斗,电热的应用,1.,电热器,:,利用电流做功将,能转换为,能的装置,.,2.,电热器的原理,:,利用电流的,制成的加热设备。,电热器主要组成部分是,。它是由电阻,率,。熔点,的合金丝制成的加热设备。,电,内,热效应,发热体,大,高,电流热效应的利用,制电热器（要求电热丝材料电阻率大、熔点高）,制白炽灯,制保险丝（要求保险丝材料电阻率大、熔点低）,电热的预防,计算机显示器的散热孔,计算机CPU的散热风扇,电热的预防,无用的电流热效应应尽量减少,导线上的热损耗应尽量减少。,家用导线一般用电阻率很小的铜或者铝导线,电路板中，用铜箔或者银箔做导线，减小电阻。,高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法来减少热损耗。,有些电器加装风扇或者散热片、散热孔。,【,练习,1】,：,某电热器电阻丝的电阻是,2,欧，当,1,安的电流通过时，,1,分钟产生的热量是多少焦？,解：,Q= I,2,Rt=(1A),2, 2 60S,=120J,练习二：有一台标有“220V 100W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机的温度升高而被烧坏，从出产厂家得知，这种电动机内的线圈的阻值为2欧，问：,（1）这台洗衣机正常工作时，1分钟消耗电能多少？1分内产生多少热量？,（2）电动机卡死时，1分内产生多少热量？,