1、,焦耳定律,第十八章 第節(jié),物理在生活中,好熱?。?我們的共同點是什么,？,物理在生活中,電流的熱效應(yīng)：,我的發(fā)現(xiàn),電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱,電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。,1電熱的利用,利用電熱孵化器孵小雞,用來加熱,電熱器的優(yōu)點: 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。,電熱的利用和防止,很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。,2電熱的危害,電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān),電流的大小,通電時間的長短,電阻的大小,？,？,？,？,設(shè)計實驗,我們應(yīng)該采用的研究方法是：

2、,控制變量法,設(shè)計實驗,如何顯示電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少呢？,轉(zhuǎn) 換 法,實驗1：研究電熱與時間的關(guān)系,R2 = 10 ,A,在電流相同、電阻相同的情況下，通電時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。,實驗2：研究電熱與時電阻的關(guān)系,在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。,實驗3：研究電熱與電流的關(guān)系,在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。,實驗總結(jié),焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)家。用近 40 年的時間做了 400 多次實驗，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實驗，于 1840

3、年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時間的關(guān)系。,焦 耳,英國物理學(xué)家焦耳通過大量的實驗發(fā)現(xiàn)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比. 我們稱之為焦耳定律。,用公式表示為：,Q=I2Rt,Q ：熱量 單位：焦耳（J）,I: 電流 單位： 安（A）,R： 電阻 單位： 歐姆（R）,t： 時間 單位： 秒（S）,Q=W=UIt= IRIt = I2Rt,若消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量,即 Q=W,又 WUIt U=IR,根據(jù)電功的公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律：,1當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，

4、即 如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。,2當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：,WQ熱,電能和電熱關(guān)系,電風(fēng)扇、白熾燈、電烙鐵三個用電器上都標(biāo)有“220V 60W”字樣，正常工作時，相同的時間內(nèi)消耗的電能（ ），相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量（ ） A電風(fēng)扇最多 B白熾燈最多 C電烙鐵最多 D三者一樣多,練一練,D,D,C,課 堂 討 論,1、為什么在炎熱的夏天，電風(fēng)扇、電視機在連續(xù)使用較長時間后要停用一會兒？,為了散熱，防止用電器因溫度過高而燒壞。,2、為什么在潮濕的天氣，對長期不用的用電器，隔一段時間要通電一次？,潮濕會降低絕緣性能，使電路工作失常，所以對長期不用的用電器，隔一段時間要通電

5、，利用電熱來使水汽化。,想想議議,電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?,想想議議,額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟桑娮柙酱?，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?,想想議議,答：前者說電阻越小，正常工作時單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時應(yīng)該特別注意條件。,練一練,把兩根電熱絲串聯(lián)接到電源上，發(fā)出熱量較多的一定是電阻較 （ 填大或小）。 把兩根電熱絲并聯(lián)接到電源上，它們工作相同的時間，發(fā)出熱量較多的一定是電阻較 （ 填大或?。?。,大,小,【例題】一根60的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少J熱量？,范例分析,解：,通過電阻絲的電流為：,電流產(chǎn)生的熱量為：,Q=I2Rt=(0.6A)260560s=6480J,某導(dǎo)體的電阻是 2 ，通過的電流是2A，1min產(chǎn)生多少J 的熱量？,某導(dǎo)體上通過電流是