18.4焦耳定律 (2)

1、焦耳定律 第十八章 第節(jié) 生活中，很多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例說(shuō)明。18.4焦耳定律 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（I與t相同，R越大，Q越多）2、在通電時(shí)間、電阻相同的情況下，電流 越大，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與t相同，I越大，Q越多）3、在電阻、電流相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與I相同，t越大，Q越多）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（I與t相同，R越大，Q越多）2、在通電時(shí)間、電阻相同的情況下，電流 越大，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與t相同，I越大，Q越多）3、在電阻、電

2、流相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與I相同，t越大，Q越多）焦耳定律Q = I R t 熱量 電流 電阻 時(shí)間J A S公式：意義：?jiǎn)挝唬?：電流通過(guò)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(shí)間成正比。 焦耳 (18181889)二、焦耳定律實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（I與t相同，R越大，Q越多）2、在通電時(shí)間、電阻相同的情況下，電流 越大，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與t相同，I越大，Q越多）3、在電阻、電流相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與I相同，t越大，Q越多）Q = I2Rt =(0.6 A

3、)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 6 480 J 熱量。解：例題 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。一、電流的熱效應(yīng) 電流除了有熱效應(yīng)之外，還有化學(xué)效應(yīng)和磁效應(yīng)。18.4焦耳定律 (2) 電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)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(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素相關(guān)?想想議議設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)討論1.當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素相關(guān)，應(yīng)用 什么 方法去研究？ 答:控制變量法討論2.用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？答：轉(zhuǎn)換法

4、電熱氣體（或液體）受熱膨脹，觀察產(chǎn)生熱量的多少實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察U形管中液面高度的變化來(lái)判斷產(chǎn)生熱量的多少， 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少與什么因素相關(guān)?演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1 = 5 R2 = 10 A 在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1 在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。觀察實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（I與t相同，R越大，Q越多）2、在通電時(shí)間、電阻相同的情況

5、下，電流 越大，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與t相同，I越大，Q越多）3、在電阻、電流相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。（ R與I相同，t越大，Q越多）18.4焦耳定律 (2) 焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國(guó)物理學(xué)家。用近 40 年的時(shí)間做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，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(shí)間的關(guān)系。焦 耳焦耳定律Q = I R t 熱量 電流 電阻 時(shí)間J A S公式：意義：?jiǎn)挝唬?：電流通過(guò)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(shí)間成正比。 焦耳 (1

6、8181889)二、焦耳定律 1當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)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 =Pt =I2Rt= 如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。 2當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能： WQ熱 此時(shí)求電熱唯有公式： Q= I2Rt 成立。 三、電能和電熱關(guān)系電能 內(nèi)能+機(jī)械能U2RtQ = 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 6 480 J 熱量。解:例題I

7、= = 0.6 AUR36 V60 我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？1、導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱呢？ 答：電爐通過(guò)導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時(shí)，電阻大的，相同時(shí)間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻不熱。 2、額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。不過(guò)按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)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(shuō)電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說(shuō)，電阻越大，單位時(shí)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?cè)趹?yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。1電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來(lái)加熱 電熱器的優(yōu)點(diǎn)： 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還能夠方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的