焦耳定律,生活中的物理,用手摸一下電視機(jī)后蓋,誰(shuí)知道他爸爸是根據(jù)什么道理判定的嗎？,上周六，小剛同學(xué)的爸爸出門(mén)前囑咐他好好寫(xiě)作業(yè)，不要看電視。當(dāng)爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫(xiě)作業(yè)，電視機(jī)也沒(méi)打開(kāi)，很高興。 可是 ，后來(lái)發(fā)現(xiàn)小剛說(shuō)了謊。,生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。,你有類(lèi)似的經(jīng)歷嗎，這個(gè)故事對(duì)你有什么啟示？,電流的熱效應(yīng)： 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。,點(diǎn)亮的燈泡過(guò)一會(huì)兒會(huì)燙手，說(shuō)明什么？,燙手,不燙手,家庭電路中使用功率過(guò)大的用電器可能引起火災(zāi)。,燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)。,要解釋上述兩個(gè)現(xiàn)象，我們必須研究 電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān).,猜想與假設(shè),1.可能與電阻有關(guān)。電阻越大，電流熱效應(yīng)越大,電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)？,2.可能與電流有關(guān)。電流越大，電流熱效應(yīng)越大,3.可能與通電時(shí)間有關(guān)。通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流熱效應(yīng)越大,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),討論1.當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)用 什么 方法去研究？,答:控制變量法,討論2.用什么方法和器材去觀察那些不可見(jiàn)的物理量？,答：轉(zhuǎn)換法,電熱,氣體（或液體）受熱膨脹，觀察產(chǎn)生熱量的多少,實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)觀察U形管中液面高度的變化 來(lái)判斷產(chǎn)生熱量的多少，,實(shí)驗(yàn)過(guò)程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象： （1）在電流和時(shí)間相同的情況下， 研究熱量和電阻的關(guān)系； （2）在電阻和時(shí)間相同的情況下，研究熱量和電流的關(guān)系； （3）在電流和電阻相同的情況下，研究熱量和時(shí)間的關(guān)系；,兩個(gè)相同的燒瓶中裝滿(mǎn)煤油 分別放入電阻不同的電阻絲 通電后導(dǎo)管中的煤油上升,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.,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.,進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比.,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.,1,2,3,實(shí)驗(yàn)分析,1.內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比.,2.公式： Q = I2Rt,3.單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦.,注意：熱量跟電流的平方成正比，若通過(guò)一個(gè)用電器的電流增加到3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到 倍,9,英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于1840年最先精確地確定電流產(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.,根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律.,純電阻電路：W總=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt,非純電阻電路：W總Q (W總UIt =W外Q),焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來(lái)計(jì)算熱量.,Q = W = UIt = I2Rt,根據(jù)歐姆定律U = IR,又W = UIt,若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q = W,注意：,例1：一根60 的電阻絲接在36v的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？,分析：先利用歐姆定律計(jì)算出通過(guò)電阻絲的電流，再利用焦耳定律公式計(jì)算電流產(chǎn)生的熱量。,解：,例題,例2：某電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V,2A”它的線圈電阻為5 ，當(dāng)它正常工作一分鐘后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的熱量為多少？如沒(méi)有其他能量的損失，則得到多少的機(jī)械能？,解：消耗的電能為:W總=UIt=220V×2A×60S=26400J,線圈中產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=(2A)2×5 ×60S=120J,得到的機(jī)械能為：W機(jī)=W總Q=26400J120J=25200J,例題,焦耳定律是反映電流的 效應(yīng)的規(guī)律，即 能轉(zhuǎn)化為 的規(guī)律。,一電爐的電阻是100 ，通電時(shí)間10秒鐘產(chǎn)生的熱量為4×105J,通過(guò)這個(gè)電爐的電流是 A,電流通過(guò)電風(fēng)扇做功時(shí)， 能轉(zhuǎn)化 為能和 能，如果電流做功3.6×106J,電風(fēng)扇獲得的機(jī)械能一定 3.6×106J,練習(xí),如圖所示，電源電壓為220V,且保持不變，R為“220V,25W”的電烙鐵，L為“220V,40W”的燈泡，求（1）當(dāng)S閉合時(shí)，電烙鐵在1min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量；（2）當(dāng)S斷開(kāi)時(shí)，電烙鐵在1min 內(nèi)產(chǎn)生的熱量。,220V,練習(xí),電熱的利用,電熱的防止,電腦中的CPU在工作時(shí)要產(chǎn)生熱,如果過(guò)熱就會(huì)損壞芯片,所以要在芯片上加裝散熱片和風(fēng)扇.,1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng)。,2.焦耳定律：Q=I²Rt,小結(jié),