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焦耳定律 第十八章 第４节 电流通过导体时产生热量，这种现象叫电流的热效应 提问1：电炉丝工作过程中，电炉丝与导线中的电流大小相同吗？为什么电炉丝热得发光，而导线几乎不发热？ 电流相同，发热不同的原因可 能是电阻不同 提问2：家中取暖桌调到不同档位时，两端电压相同吗？相同时间内产生的热量相同吗？原因可能是什么? 因为电压相同，所以可能是因为电流、电阻的不同导致电热大小不同 猜想：电流通过导体时，产生的热量多少 与哪些因素有关？ 2 电阻大小 3 通电时间 1 电流大小 学生电源 发热电阻 电流 电阻 通电时间 探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? 演示实验 实验装置 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 　　在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。 实验2：研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R = 5 Ω R = 5 Ω R = 5 Ω I1 　　在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。 实验3：研究电热与通电时间的关系 I = 2I1 　　在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越大，这个电阻产生的热量越多。 I A R = 10Ω R = 10 Ω I1 R = 10 Ω 归纳总结 结论1:当___________和______________ 相同时， ______________ 越大，导体产生的热量越多。 结论3:当___________和______________相同时 ， ___________越长，电流产生的热量越多。 结论2:当___________和______________相同时 ， _____________越长，导体产生的热量越多。 电流 通电时间 电阻 通电时间 电阻 电流 通电时间 电流 电阻 焦耳定律 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。 2.公式:Q=I2Rt 电源 发热电阻 电流I 电阻R 通电时间t 3．单位：焦耳（J） 4．适用范围：任何电阻不为零的用电器， 都能用焦耳定律计算它产生的电热。 焦耳（James Prescott Joule；1818年12月24日－1889年10月11日）英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。1840年，焦耳通过大量的实验终于确定了电流产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律就是焦耳定律。 电源 发热电阻 电流I 电阻R 通电时间t 　　（1）．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = UIt = I2Rt 　　如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 　　（2）．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： 　　W＞Q热 4、电能和电热关系 电能 内能+机械能 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 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。 三、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．电热的防止 2：一直额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少热量？ 1、为什么在炎热的夏天，电风扇、电视机在连续使用较长时间后要停用一会儿？ 为了散热，防止用电器因温度过高而烧坏。 2、为什么在潮湿的天气，对长期不用的用电器，隔一段时间要通电一次？ 潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，所以对长期不用的用电器，隔一段时间要通电，利用电热来趋潮。 想一想，议一议 电流的热效应 焦耳定律 焦耳定律公式：Q=I2Rt 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．电热的防止