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1、焦 耳 定 律 第 十 八 章 第 節(jié) 野 外 求 生 時 ， 常 用 電 池 和 鋁 箔 紙 來 生 火 ， 你 想了 解 相 關(guān) 知 識 嗎 ？ 生 活 中 ， 許 多 用 電 器 通 電 后 ， 都 伴 有 熱 現(xiàn) 象 產(chǎn)生 。 請 舉 例 說 明 。 電 流 通 過 導(dǎo) 體 時 電 能 轉(zhuǎn) 化 成 內(nèi) 能 ， 這 個 現(xiàn) 象 叫做 電 流 的 熱 效 應(yīng) 。一 、 電 流 的 熱 效 應(yīng) 電 爐 絲 和 導(dǎo) 線 通 過 電 流 相 同 ， 為 什 么 電 爐 絲 熱得 發(fā) 紅 ， 而 導(dǎo) 線 卻 幾 乎 不 發(fā) 熱 ?鋁 箔 引 火 時 從 哪 個 部位 開 始 著 火 ？ 電 流 通

2、 過 導(dǎo) 體 時 產(chǎn) 生 熱 的 多 少 跟 什 么 因 素 有 關(guān) ?想 想 議 議 電流的熱效應(yīng) 電 流 通 過 導(dǎo) 體 時 產(chǎn) 生 熱 的 多 少 與 什 么 因 素 有 關(guān)實 驗 裝 置 。演 示 實 驗 實 驗 裝 置 實 驗 1： 研 究 電 熱 與 電 阻 關(guān) 系 R1 = 5 R2 = 10 A 在 電 流 相 同 、 通 電 時 間 相 同 的 情 況 下 ， 電 阻越 大 ， 這 個 電 阻 產(chǎn) 生 的 熱 量 越 多 。 實 驗 2： 研 究 電 熱 與 電 流 關(guān) 系 I = 2I1I AR = 5 R = 5 R = 5 I1 在 電 阻 相 同 、 通 電 時 間

3、相 同 的 情 況 下 ， 通 過一 個 電 阻 的 電 流 越 大 ， 這 個 電 阻 產(chǎn) 生 的 熱 量 越多 。 觀 察 實 驗 焦 耳 （ James Prescott Joule，1818 1889） ， 英 國 物 理 學(xué) 家 。 用近 40 年 的 時 間 做 了 400 多 次 實 驗 ，研 究 熱 和 功 的 關(guān) 系 。 通 過 大 量 的 實驗 ， 于 1840 年 最 先 精 確 地 確 定 了 電流 產(chǎn) 生 的 熱 量 與 電 流 、 電 阻 和 通 電時 間 的 關(guān) 系 。 焦 耳 1 內(nèi) 容 ： 電 流 通 過 導(dǎo) 體 產(chǎn) 生 的 熱 量 跟 電 流 的二 次 方

4、成 正 比 ， 跟 導(dǎo) 體 的 電 阻 成 正比 ， 跟 通 電 時 間 成 正 比 。 2 公 式 ： Q = I2Rt 3 單 位 ： 焦 耳 （ J）二 、 焦 耳 定 律 1 當(dāng) 電 流 通 過 導(dǎo) 體 時 ， 如 果 電 能 全 部 轉(zhuǎn) 化 為內(nèi) 能 ， 而 沒 有 同 時 轉(zhuǎn) 化 成 其 他 形 式 的 能 量 ， 那 么 電流 產(chǎn) 生 的 熱 量 Q 就 等 于 消 耗 的 電 能 W， 即 Q = W = UIt = I2Rt 如 ： 電 暖 器 ， 電 飯 鍋 ， 電 爐 子 等 。 2 當(dāng) 電 扇 工 作 時 ， 消 耗 的 電 能 主 要 轉(zhuǎn) 化 為 電機 的 機 械 能

5、 ： W Q 熱 三 、 電 能 和 電 熱 關(guān) 系電 能 內(nèi) 能 +機 械 能 1 電 熱 的 利 用利 用 電 熱 孵 化 器 孵 小 雞 用 來 加 熱 電 熱 器 的 優(yōu) 點 : 清 潔 衛(wèi)生 ， 沒 有 環(huán) 境 污 染 ， 熱 效 率高 ， 還 可 以 方 便 地 控 制 和 調(diào)節(jié) 溫 度 。四 、 電 熱 的 利 用 和 防 止 很 多 情 況 下 我 們 并 不 希 望 用 電 器 的 溫 度 過 高 。如 ： 電 視 機 的 后 蓋 有 很 多 孔 ， 為 了 通 風(fēng) 散 熱 ； 電 腦運 行 時 要 用 微 型 風(fēng) 扇 及 時 散 熱 等 等 。2 電 熱 的 危 害 Q =

6、 I2Rt =(0.6 A)2 60 W 300 s = 6 480 J 1、 一 根 60 的 電 阻 絲 接 在 36 V的 電 源 兩 端 ，在 5 min內(nèi) 共 產(chǎn) 生 多 少 熱 量 ?答 : 在 5 min 內(nèi) 共 產(chǎn) 生 6 480 J 熱 量 。解 : I = = = 0.6 AUR 36 V60 五 、 知 識 應(yīng) 用 2、 用 你 學(xué) 過 的 知 識 解 釋 一 下 電 池 、 鋁 箔 紙 引 火時 ， 為 什 么 要 把 鋁 箔 紙 的 中 間 部 分 剪 的 細(xì) 窄 一 些 ？ 3、 電 熱 毯 中 的 電 熱 絲 斷 了 后 ， 如 果 把 斷 頭 處 接起 來 再 用 ， 很 可 能 會 在 斷 頭 處 引 發(fā) 火 災(zāi) 。 請 解 釋 這一 現(xiàn) 象 。想 想 議 議 課 堂 小 結(jié)焦 耳 定 律的 實 驗 和內(nèi) 容 電 熱 的 利用 和 危 害