18.4__焦耳定律概述.ppt

第十八章 第４节 焦耳定律 学习目标 1.知道电流的热效应。 2.知道焦耳定律能够利用焦耳定律进行简单计算 3 .知道电热的防止和利用。 自主学习1 阅读课文第99到101页，完成下列内容： 1.电路通过导体时电能转化为____,这个现象叫电路的热效应。 2.观察18.4-2和18.4-3讨论 （1）仪器液柱为什么会上升？上升不同说明什么问题?此实验方法叫——法？ （2）当一个物理量被猜测与多个因素有关时，应用什么方法去研究？ 控制变量法 （3）此实验的结论： （3）得到结论是什么？ 电流产生热量，使空气受热膨胀，U形管中液柱上升；高度差不同说明导体 产生热量不同 内能 焦耳定律 转换法 　　生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 　　电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 一、电流的热效应 　　电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热? 　　电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 想想议议 烫手 不烫手 why ？ 合理猜测 着火了！ why ？ 合理猜测 烫手 不烫手 跟电流有关 跟电阻 有关 跟时间有关 返回 合理猜测 讨论 1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么方法去研究？ [设计实验] 控制变量法 讨论 2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 转换法 电热——气体（或液体）受热膨胀.观察产生热量的多少 演示 电阻丝 在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多。 探究一：产热多少与电阻大小的关系 实验验证 演示 电阻丝 在电阻、通电时间相同时，电流 大 的电阻产生的热量多。 探究二：产热多少与电流大小的关系 实验验证 演示 电阻丝 在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多。 探究三：产热多少与通电时间的关系 实验验证 　　焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英国物理学家。用近 40 年的时间做了 400 多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。 焦 耳 　　1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比 　 二、焦耳定律 　　2．公式：Q = I2Rt? 　3．单位：焦耳（J） Ⅰ——电流——安培（A） R——电阻——欧姆（Ω） t ——时间—— 秒（s） Q——热量——焦耳（J） 答：因为导线和电炉丝是串联的，Ｉ线=Ｉ电炉丝 R电炉丝＞R导线，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉丝产生的热量大，因此电炉热得发红而导线却几乎不发热。 电炉丝 导 线 我们学习了焦耳定律，怎样回答刚才的问题？ Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 　　一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 解: 例题 I =　 =　　　= 0.6 A U R 36 V 60 Ω 　　2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：非纯电阻 　　W＞Q热 三、电能和电热关系 电能 内能+机械能 Q = W = Pt = UIt = I2Rt 阅读教材P101“电热的利用和防止”讨论回答下列问题： 1、电热对我们是有利还是有害的 2、生活中我们是如何利用电热、防止电热的危害的 ？ ？ 既有利又有害 自主学习 1．电热的利用 利用电热孵化器孵小鸡 用来加热 　　电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 四、电热的利用和防止 　　很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。 2．电热的危害 课堂小结 焦耳定律的实验和内容 电热的利用和危害 * *