单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,焦耳定律,第十八章 第节,上周六，我们班的小明同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是爸爸 后就发现，小明同学刚看过电视。,生活中的物理,用手一摸电视机后盖,谁知道小明爸是根据什么道理判定的吗？,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,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,可能与,电阻、电流、时间,有关,控制变量法,转换法,实验研究方法：,实验,1,：研究电热与电阻关系,R,1,=5,R,2,=10,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。,I t R Q,同 同 越大 越多,实验,2,：研究电热与电流关系,I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,=5,R,=5,I,1,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。,R t I Q,同 同 越大 越多,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,二、焦耳定律,Q =I,R t,热量,电流,电阻,时间,J A,S,（,2,）公式：,（,3,）意义：,（,4,）单位：,（,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,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,=,I,2,Rt,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,三、电能和电热关系,电能 内能,+,机械能,思考与讨论,为什么电炉接入照明电路后，能放出大,量的热来，而与电炉连接的导线却不怎么热？,答,:,因为电线和电炉串联，通过它们的电流是一样的，而电炉的电阻比电线的电阻大的多，所以根据焦耳定律,Q=I,2,Rt,可知，在相同时间内电流通过电炉产生的热量比通过电线产生的热量大，因此电炉热而电线却不热。,Q,=,I,2,Rt,=(0.6 A),2,60,W,5,60,s,=6 480 J,一根,60,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,通过电阻的电流为：,电阻产生的热量为：,2,、,一台电动机正常工作时线圈两端的电压为,380,伏，线圈的电阻为,2,欧,线圈中的电流为,10,安,若这台电动机正常工作,1,秒钟，,求：,1,）消耗的电能,W,。,2,）产生的热量,Q,。,解：,1,）消耗的电能为,:,W,UIt,380V10A1S,3800J,2,）产生的热量为：,Q,I,2,Rt,(10 A),2,2 1S,200J,答：消耗的电能是,3800,焦；产生的热量是,200,焦。,额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事,?,想想议议,答：前者说电阻越小，,正常工作时,单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。,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,1.,电流的热效应是电流通过导体时,_,转化成,_,的现象。,电热器是利用电流的,_,制成的加热设备。,电能,热,2.,“,在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持,_,、,_,一定，用,_,改变电阻丝的电流。,3.,一根,100,的电阻丝通过的电流是,2A,，它的电功率是,_W,通电,1min,时产生的热量是,_J,。,4.,电阻,R,1,、,R,2,串联在电路中，,R,1,=4,，,R,2,=6,，则,P,1,:P,2,=_,。,Q,1,:Q,2,=_,。,热效应,电阻,时间,滑动变阻器,400,24000,2:3,2:3,整合训练,1.,某导体的电阻是,2,，通过,2A,的电流时，,1,min,产生的热量是多少焦？,解：,Q=I,2,Rt,=(2,A,),2,2,60,s,=480,J,答：,1,分钟产生的热量是,480,J,。,课堂小结,焦耳定律的实验和内容,电热的利用和危害,