第4节焦耳定律讲述.ppt

第4节 焦耳定律 1.知道电流的热效应 4.知道利用和防止电热的方法 2.通过实验探究了解影响电热的因素 3.能利用焦耳定律解决简单问题 电油炸锅 电熨斗 电取暖器 电烤箱 电热水器 电烙铁 这些常见家用电器的共同特点： 1.电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。 2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。 3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。 优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等 优点。 缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命。 电流的热效应有什么利和弊？ 电流的热效应与哪些因素有关？ 点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？ 导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不是很热？说明什么？ B、同一电热器，通电时间越长，发热越多。 C、电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。 A、电热器通电发热，不通电不发热。 结合生活经验，猜想电热的影响因素。 〖可能与电流有关，I 越大，Q越大〗 〖可能与时间有关，t 越大，Q越大〗 〖可能与电阻有关，R越大，Q越大〗 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？ 控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→ 对电热Q的影响 控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的影响 控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化→对电热Q的影响 控 制 变 量 法 探究实验用什么物理方法？ 电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？ 既看不见也摸不着的科学量 既看得见也能测量的科学量 转化 转化 让电流产生的热量被气体吸收，通过观察气体的热膨胀（观察玻璃导管内的水柱升降）来测量。 【结论1】在电阻和通过电流Ｉ相同时，电流产生热量多少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流产生热量越多。 每隔一分钟记录一下温度计的示数 保持R、I一定，探究Q与t的关系 时间的长短和液柱上升的高度 【对比】 保持I、t一定，探究Q与R的关系 电阻的大小和液柱上升的高度 【对比】 通过电热丝的 相同时，电 热丝的电组越　　　，电热就越　　　。 【结论2】 多 大 电流和通电时间 保持R、t一定，探究Q与I的关系 电流表的示数和液柱上升的高度 【对比】 【结论3】 电热丝的 相同时，通过电 热丝的电流越　　　，电热就越　　　。 多 大 电阻和通电时间 电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通 电时间成正比。 焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt) 总结论 焦耳（1818～1889），英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德，1889年10月11日卒于塞尔。 焦耳定律的发现者 ②在非纯电阻电路中，W=UIt 求得的是总消耗的电 能； Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转化为 内能的能量。 电功与电热的关系（W与Q的关系） 用电器 电能 机械能 内能 其他能 W=UIt Q=I2Rt ①在纯电阻电路(电热器电路)中： 即：W Q W=UIt=U2t/R=I2Rt Q=I2Rt=U2t/R=UIt W = Q 问题1. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么? 灯泡的电阻比电线的大得多，产生的热量更多。 问题2. 假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？ 大功率用电器的电流过大，引起导线发热过多。 问题3.电路中负荷过大有什么危险？为什么？ 电路中负荷过大时，使电路中电流增大，按Q=I2Rt计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。