焦耳定律視頻 市賽獲獎(jiǎng)

焦耳定律電熱器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)能的裝置。電流的熱效應(yīng)：通電導(dǎo)體發(fā)熱的現(xiàn)象一、電流的熱效應(yīng)

導(dǎo)體中有電流通過(guò)的時(shí)候，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體。發(fā)熱體是由電阻率大、熔點(diǎn)高的電阻絲纏繞在絕緣材料上制成的。電熱器就是利用電流的熱效應(yīng)工作的實(shí)驗(yàn)方法:現(xiàn)象一：電爐絲通電能產(chǎn)生熱，不通電不產(chǎn)生熱。猜想二：電阻絲產(chǎn)生的熱量同通電時(shí)間有關(guān)。猜想三：導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生的熱量多少與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)。現(xiàn)象二：電阻絲通電的時(shí)間越長(zhǎng)產(chǎn)生的熱量越多。事實(shí)：電阻絲的材料是鎳鉻合金絲，導(dǎo)線材料是銅。猜想一：電阻絲產(chǎn)生的熱量同電流有關(guān)控制變量法(1)研究電熱器電阻的大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響

要研究電阻對(duì)產(chǎn)生熱量多少的影響，應(yīng)該控制

和

不變，則可以讓兩個(gè)阻值不同的電阻

（串聯(lián)／并聯(lián)）后接入電路。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)電流通電時(shí)間串聯(lián)連接實(shí)物圖，并畫(huà)出電路圖AR1R2(1)研究電阻大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響結(jié)論一：

在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。(2)研究電流大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響

要研究電流大小對(duì)產(chǎn)生熱量的影響,應(yīng)該控制

和

不變，改變

。

通電時(shí)間電阻電流

在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

結(jié)論二：(3)研究通電時(shí)間對(duì)產(chǎn)生熱量的影響

要研究通電時(shí)間對(duì)產(chǎn)生熱量的影響,應(yīng)該控制

和

不變,改變

。

通電時(shí)間電阻電流

由生活經(jīng)驗(yàn)知道，同一個(gè)電熱器（電阻一定），電流不變時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論三：

在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。有以上實(shí)驗(yàn)可知：

電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻，電流和通電時(shí)間有關(guān)結(jié)論1.

在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論2.

在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

結(jié)論3.

在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論

英國(guó)物理學(xué)家焦耳通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，于1840年精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律

焦耳

(1818－1889)Q=I2Rt熱量電流電阻時(shí)間JAΩS2，公式：意義：?jiǎn)挝唬憾?，焦耳定律：科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)---科學(xué)永無(wú)止境1，內(nèi)容：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。(普遍適用)一根60?的電阻絲接在36V的電源上,

在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解：通過(guò)電阻絲的電流為：UI=__R=36V60?=0.6A電流產(chǎn)生的熱量為：=(0.6A)2×60?×5×60s答，電阻絲在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。Q=I2Rt=6480J焦耳定律的理論推導(dǎo)

電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果消耗電能全部轉(zhuǎn)化為熱，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W。即:

Q=W=Pt=UIt=IRIt=I2Rt考考你：電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？原因：導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)小于電爐絲電阻，產(chǎn)生的熱量少。若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q=W又∵W=UIt根據(jù)歐姆定律U=IR∴Q=W=UIt=I2Rt三、電熱的利用和防止1、電熱的利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器等等。2、電熱的防止：電視機(jī)后蓋的散熱窗、電腦主機(jī)里面的小電風(fēng)扇等等。散熱風(fēng)扇CPU散熱片3.電流產(chǎn)生熱量的其他表達(dá)式

Q=W=Pt=UIt=Ut=t

只適用于只有電阻的電路,(電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)的情況?！?：有三個(gè)用電器,其中一個(gè)為“220V60W”的電風(fēng)扇，一個(gè)為“220V60W”的白熾燈，另一個(gè)是“220V60W”的電熱器，都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，比較這三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量（）A.電風(fēng)扇最多B.白熾燈最多C.電熱器最多D.都一樣C哪個(gè)用電器消耗的電能多？例3：下列情況中屬于防止電熱危害的是()A．電視機(jī)背后有散熱窗B．家用電器長(zhǎng)時(shí)間停用，隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次C．大型爆破工程，用電熱裝置引發(fā)炸藥A【例題】：一只“220V55W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？【例題】：一臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺(tái)電動(dòng)機(jī)正常工作1秒鐘，求：1）消耗的電能W。

2）產(chǎn)生的熱量Q。解：1）W＝UIt

＝380×10×1J

＝3800J已知：電動(dòng)機(jī)U=380VI=10AR=2

Ωt=1s求：（1）W（2）Q2）Q＝I2Rt

＝10×10×2×1J

＝200J電功和電熱的關(guān)系（W

和Q

的關(guān)系）①在電熱器電路(只有電阻的電路)中：（電能幾乎全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）

W=Q

（W=UIt）=（Q=I2Rt）

②在其他電路中：（如電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)做功時(shí)，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）W>Q

（W=UIt）>

（Q=I2Rt）

練一練1、導(dǎo)體的電阻為5Ω

，通過(guò)它的電流為2A，在1秒內(nèi)，導(dǎo)體上電能轉(zhuǎn)化為多少J的熱？2、標(biāo)有“220V800W”的電爐，接在220V的電源上后，通過(guò)電爐的電流為多少？通電1小時(shí)，電爐上有多少J的電能轉(zhuǎn)化為熱？