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1、焦耳定律,第十八章 第节,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,实验1：研究电热与电阻关系,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,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。,焦耳（James Prescott Joul
2、e，18181889），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,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=I2Rt3单位：焦耳（J）,二、焦耳定律,1.电流通过导体时产生的热量跟_成正比，跟导体的_成正比，跟_成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字 表达式是_.2.电热器是利用电流的_效应制成的，它的主要部件是_.电流流过电热器所做的功全部用来产生_.3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5和15，将它们串联
3、后接在一个电源两端，它们的电 压之比为_，在相同的时间内产生的热量之比为_；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为_，在相等的 时间内产生的热量之比为_.,当堂检测,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：,WQ热,三、电能和电热关系,Q=I2Rt=(0.6 A)260 W300 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
4、内共产生 6 480 J 热量。,解:,例题,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
5、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,4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别加上相同的电压，那么下列说法 中正确的是()A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较少D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内产生的热量较少5.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上，在1s内产生的热量是2J，要让该电阻(其电阻大 小恒定不变)产生8J的热量，可采用的办法是()A.使电源电压变为10V，通电时间仍为1SB.使电源电压仍为5V，
6、通电时间变为2SC.使电源电压变为20V，通电时间变为 SD.使电源电压变为10V，通电时间变为2S,课时训练,6如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别 为R1和R2，且R1R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上 升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断,B,图9-3-5,8.把两个阻值为R16，R29的电阻串联在电路中，通电相同时间时，R1，R2上产生的热量之比Q1Q2=，若并联在电路中，通电相同时间，R1，R2上产生的热量之比Q1Q2.,7.某同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0104的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量的_J.,290.4,9.一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得快”)，正常工作20分钟产生的热 量为_焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大 气压下 _(填“能”或“不能”)将质量为2千克20的水加热至沸腾.10.阻值为R的电热丝接到电压不变的电源上，3分钟可以使一杯水烧开，现换用阻值为2 R的电阻，再接到此电源上，_分钟可以使同样的一杯水烧开.,不能,6105,6,
