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第十八章 电功率,第,4,节 焦耳定律,2,精品课件,一、电流的热效应,1,定义：,电流通过导体时,电能,转化成,内能,，这种现象叫做,电流的热效应,。,3,精品课件,4,精品课件,2,探究实验：电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,（电热影响因素）,猜想,1,：,猜想,2,：,猜想,3,：,实验方法：,5,精品课件,R,1,=5,R,2,=10,A,探究,1,：电阻因素,7,精品课件,I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,=5,R,=5,I,1,探究,2,：电流因素,9,精品课件,探究,3,：通电时间因素,R,=5,A,11,精品课件,【,实验结论,】,（,1,）在电流、通电时间相同的情况下，,电阻,越大，产生的热量越多；,（,2,）在电阻、通电时间相同的情况下，通过的,电流,越大，产生的热量越多；,（,3,）在电阻、电流相同的情况下，,通电时间,越长，产生的热量越多。,13,精品课件,焦 耳,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,年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。,14,精品课件,二、焦耳定律,1,定律内容：,电流通过导体产生的热量（,电热,）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：,15,精品课件,课堂练习,当电吹风工作吹热风时，消耗的电能一部分转化为,_,能，用于加热，另一部分转化为电机的,_,能，从形成热风。所以,W,_,Q,。,答案：内；机械；大于,17,精品课件,Q,=,I,2,Rt,=(0.6 A),2,60 W300 s,=6 480 J,答,:,在,5 min,内共产生,6 480 J,热量。,解,:,I,=,=,=,0.6 A,U,R,36 V,60,课堂练习,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,?,18,精品课件,三、电热的利用与防止,1,电热的利用：,电热器,（,1,）原理：,电流的热效应,（,3,）组成：,发热体,是,电阻率大、熔点高,的合金丝绕在绝缘体材料上做成的。,（,4,）优点：,清洁卫生；,热效率高；,可方便地进行控制和调节。,19,精品课件,20,精品课件,2,电热的防止,利用散热窗、散热片、风扇吹风等方法,加快散热，降低温度,。,23,精品课件,24,精品课件,想想议议,1,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,?,答：（,1,）灯泡的额定电压相同，正常工作的时间相同，根据,Q,W,U,2,/Rt,可知，电阻越小，产生的热量越多，其前提条件是电压相同；,（,2,）根据,Q,I,2,Rt,可知，电流相同和工作时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，其前提条件是电流相同；,所以，在各自的前提条件下，两种说法都是正确的，并不矛盾。,27,精品课件,实验交流反馈,1,电热影响因素实验为什么选择空气？,答：空气热胀冷缩时体积变化明显。,2,电热影响因素实验若采用油和水，哪种更适合？,答：选择油。油比热容小，相同质量的液体吸收相同热量，油温度升高明显，容易观察实验现象。,3,电热影响因素实验使用哪些实验方法？,答：控制变量法、转换法,4,电热影响因素实验怎么使用转换法的？,答：用,U,形管内液面高度差变化来比较电热多少。,28,精品课件,本课小结,29,精品课件,课堂练习,1,如图是一电动机提升物体的示意图，当该重物上升到一定高度时，电动机的转子突然被卡住，为什么这种情况下电动机容易烧坏？,答案：电动机被卡住时，电动机可看成是纯电阻电路，通过电动机的电流过大，将电能全部转化为内能，所以电动机温度过高，所以容易烧坏。,30,精品课件,课堂练习,2,如图所示是一只,USB,接口的便携式小风扇，它的额定电压为,5V,，额定功率为,5W,，输出功率为,4.5W,，某一次使用不当，造成电动机卡死，电动机线圈温度过高而烧坏。则小风扇电动机线圈的电阻为,_,，卡死时电动机线圈,1min,产生的热量是,_J,。,答案：,0.5,；,3000,31,精品课件,课堂练习,3,（,2019,秋,连山区期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表量程为,0,0.6A,图乙中,A,、,B,分别是小灯泡和电阻,R,1,两端的电压随电流变化关系图象。只闭合开关,S,、,S,1,，滑动变阻器的滑片,P,移至,a,端时，电路中的电流为,0.2A,；滑动变阻器的滑片移至,b,端时，小灯泡恰好正常发光。只闭合开关,S,、,S,3,，调节滑片,P,，当滑动变阻器接入电路中的电阻为,10,时，小灯泡两端的电压恰好为,2V,则（）,A,电源电压为,10V,B,小灯泡,L,的额定功率,6W,C,只闭合开关,S,、,S,2,滑动变阻器的滑片移至,a,端时，,1.5min,电流通过,R,1,产生的热量为,64J,D,闭合开关,S,，改变其它开关的通断及滑片的位置，电路消耗的最小功率可以达到,1.2W,答案：,BC,32,精品课件,课堂练习,4,小亮家里的一款迷你电饭锅，电路图如图所示，额定电压为,220V,，电饭锅有加热和保温两档，“加热”时额定功率为,550W,，发热电阻,R,1,和,R,2,阻值不随温度变化，电阻,R,1,在“保温”状态和“加热”状态时功率之比为,1,：,400,求：（,1,）正常“加热”状态，通过电饭锅的电流是多少？（,2,）正常“加热”状态，通电,10min,产生的热量是多少？（,3,）,R,2,的阻值是多少？,答案：,（,1,）,2.5A,；（,2,）,330000J,；,（,3,）,1672,33,精品课件,课堂练习,5,明明家最近装修新房，卫生间里准备装一种速热式电热水器，如图它没有储水箱，体积小巧。电热水器内部简化电路如图所示，,R,1,和,R,2,均为电热丝。它较传统的热水器优点在于：即开即热，不开不加热，节能，且加热效率高。下表为某电热水器的铭牌（其中一项内容已模糊不清）。,求：（,1,）电热丝,R,l,的阻值。（,2,）低温状态下电热丝,R,2,的功率。（,3,）热水器在高温挡加热效率是,84%,，当天水温为,20,，流量为,2.5L/min,，求出水温度是多少？（,c,水,=4.210,3,J/,（,kg,）,答案：,（,1,）,11,；（,2,）,704W,；（,3,）,46.4,。,34,精品课件,
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