焦耳定律學習教案

1、會計學1焦耳定律焦耳定律第一頁，編輯于星期二：八點 五十一分。用手一摸電視機后蓋 上周六，我們班劉煒琨同學的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業(yè)，電視機也沒打開，很高興。 可是 后就發(fā)現(xiàn)，劉煒琨剛看過電視。12第1頁/共25頁第二頁，編輯于星期二：八點 五十一分。真相只有一個！劉煒琨看了電視！請問我是根據(jù)什么判斷出看了電視的呢？真相只有一個！讓我來告訴你吧！因為電視機還有余熱！ 生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。第2頁/共25頁第三頁，編輯于星期二：八點 五十一分。電熱油汀電 爐電暖器電水壺電熨斗電飯鍋熱得快電熱器： 利用電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的

2、裝置。電流的熱效應(yīng)：通電導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象第3頁/共25頁第四頁，編輯于星期二：八點 五十一分。第4頁/共25頁第五頁，編輯于星期二：八點 五十一分。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?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議第5頁/共25頁第六頁，編輯于星期二：八點 五十一分。電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)？猜想依據(jù)E=mc2第6頁/共25頁第七頁，編輯于星期二：八點 五十一分。演示實驗實驗方法 實驗?zāi)康?研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān) 實驗原理 當電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹，瓶塞上面原來一樣

3、高的液柱就會逐漸上升.電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高.我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量. 控制變量法物理學中對于多變量問題，通常使其它量相同，并改變其中一個量的大小，從而使問題得到簡化。我們稱此方法為控制變量法探究電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān) 返回第7頁/共25頁第八頁，編輯于星期二：八點 五十一分。演示21RR 電阻絲1R2R 在電流、通電時間相同時，阻值 大 的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系第8頁/共25頁第九頁，編輯于星期二：八點 五十一分。演示電阻絲RR 在電流、電阻相同時，通電時間 長 的產(chǎn)生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時間的關(guān)系第9頁/

4、共25頁第十頁，編輯于星期二：八點 五十一分。演示電阻絲RRR 在通電時間、電阻相同時，電流越 大 的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回第10頁/共25頁第十一頁，編輯于星期二：八點 五十一分。焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學家。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 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 耳第11頁/共25頁第十二頁，編輯于星期二：八點 五十一分。1內(nèi)容：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。

5、2公式：Q = I2Rt 3單位：焦耳（J）二、焦耳定律第12頁/共25頁第十三頁，編輯于星期二：八點 五十一分。例1：流過一根10歐姆的電阻絲的電流為 2安培，問這根電阻絲在30秒內(nèi)產(chǎn)熱多少？例題已知：求： 解：答：電阻R=10，電流I=2A，時間t=30s電熱Q由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）這根電阻絲共產(chǎn)熱1200J。第13頁/共25頁第十四頁，編輯于星期二：八點 五十一分。Q = I2Rt =(0.6 A)260 W300 s = 6 480 J 一根 60 的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在 5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答: 在 5 min 內(nèi)共產(chǎn)生 6

6、 480 J 熱量。解:例題I = = 0.6 AUR36 V60 第14頁/共25頁第十五頁，編輯于星期二：八點 五十一分。例題例2：一根50歐姆的電阻絲工作了10秒鐘后產(chǎn)生1.8*104焦耳的熱量，問流過這根電阻絲的電流是多少？已知：求： 解：答：電阻R=50，熱量Q=1.8*104J，時間t=10s電流I由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：I=（Q/Rt）1/2 =（1.8*104/（50*10）1/2 =6（A） 這根電阻流過的電流為6安培。第15頁/共25頁第十六頁，編輯于星期二：八點 五十一分。第16頁/共25頁第十七頁，編輯于星期二：八點 五十一分。第17頁/共25頁第十八頁，編輯

7、于星期二：八點 五十一分。1當電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即Q = W = UIt = I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。2當電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機的機械能：WQ熱三、電能和電熱關(guān)系電能 內(nèi)能+機械能焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算，對只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來計算熱量.第18頁/共25頁第十九頁，編輯于星期二：八點 五十一分。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。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位

8、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?想想議議第19頁/共25頁第二十頁，編輯于星期二：八點 五十一分。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。第20頁/共25頁第二十一頁，編輯于星期二：八點 五十一分。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。四、電熱的利用和防止第21頁/共25頁第二十二頁，編輯于星期二：八點 五十一分。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，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。2電熱的危害第22頁/共25頁第二十三頁，編輯于星期二：八點 五十一分。焦耳定律是反映電流的 效應(yīng)的規(guī)律，即 能轉(zhuǎn)化為 的規(guī)律。一電爐的電阻是100 ，通電時間10秒鐘產(chǎn)生的熱量為4105J,通過這個電爐的電流是 A電流通過電風扇做功時， 能轉(zhuǎn)化為