184《焦耳定律》2.ppt

焦耳定律焦耳定律 第十八章第十八章 第节第节用手一摸电视机后盖用手一摸电视机后盖电流的热效应：电流的热效应： 上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不上周六，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，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。很高兴。 可是可是 后就发现，小明刚看过后就发现，小明刚看过电视。电视。电流通过导体时电流通过导体时电能电能转化成转化成热热生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。12现象现象:电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电流相同电流相同。为什么为什么电炉丝电炉丝热的热的发红发红，而导线，而导线却几乎却几乎不发热不发热？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？猜想猜想：与与 电阻、电流、时间电阻、电流、时间 有关有关问题问题:设计实验设计实验:1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡并粘上等量的凡 士林士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较. (加热固体加热固体)2.在烧瓶在烧瓶A中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温 度烧瓶中是铜丝，电阻较小，烧瓶中是镍铬度烧瓶中是铜丝，电阻较小，烧瓶中是镍铬 合金丝，电阻较大两瓶中金属丝串联起来接到电合金丝，电阻较大两瓶中金属丝串联起来接到电 源上通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变源上通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变 化化 (加热液体加热液体).把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管, 通观察管中水柱位置的变化来比较通观察管中水柱位置的变化来比较.（加热气体）（加热气体）电流通过导体产生的热与电阻的关系电流通过导体产生的热与电阻的关系（控制变量法（控制变量法 转换法转换法）接电源接电源镍铬丝镍铬丝铜丝铜丝支支 架架（控制变量法（控制变量法 转换法）转换法）条件：条件：现象：现象：结论：结论：等量煤油，电流相同等量煤油，电流相同,时间相同时间相同B瓶中温度上升的多瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电流和通电时间相同时，电阻电阻越大，产生的热量越多。越大，产生的热量越多。条件：条件： 通电时间相同，电阻相同通电时间相同，电阻相同现象：现象：电流大时，温度上升多电流大时，温度上升多结论：结论： 在通电时间一定、电阻相同在通电时间一定、电阻相同时，通过的时，通过的电流电流越大，产生越大，产生的热量越多。的热量越多。结论：结论：在电阻相同，通过电流相同，在电阻相同，通过电流相同，通电通电时间时间越长，产生热越多。越长，产生热越多。 新方案焦耳定律焦耳定律Q = I R t 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间J A S公式：公式：意义：意义：单位：单位：焦耳定律焦耳定律：电流通过导体产生的：电流通过导体产生的热量跟热量跟电流的二次方成正比电流的二次方成正比，跟，跟导体的导体的电阻成正比电阻成正比，跟，跟通电时间通电时间成正比成正比。 焦耳焦耳 (18181889)焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果电流通过导体时，如果消耗电能消耗电能全部全部转化为转化为热热，而没有，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就就等于等于消耗的电能消耗的电能W。即即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt考考你：考考你：电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电流相同电流相同。为什么电炉丝热的为什么电炉丝热的发红发红，而导线却几乎，而导线却几乎不发热不发热？原因原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。1.一根一根60的电阻丝接在的电阻丝接在36V的电源上的电源上, 在在5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解：解：通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：UI=_R=36V60=0.6A电流产生的热量为：电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J 电热的电热的利用和防止利用和防止1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的现象。的现象。 电热器是利用电流的电热器是利用电流的_制成的加热设备。制成的加热设备。电能电能热热2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持的实验中，应保持 _、_一定，用一定，用_改变电阻丝的电流。改变电阻丝的电流。3.一根一根100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是，它的电功率是_W 通电通电1min时产生的热量是时产生的热量是_J。4.电阻电阻R1、R2串联在电路中，串联在电路中，R1=4，R2=6，则，则P1:P2=_。 Q1:Q2=_。热效应热效应电阻电阻时间时间滑动变阻器滑动变阻器400240002:32:3