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1、,焦耳定律,生活中的物理,用手摸一下电视机后盖,谁知道他爸爸是根据什么道理判定的吗？,上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。当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，后来发现小刚说了谎。,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。,你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？,电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。,点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？,烫手,不烫手,家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。,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光，电线
2、的发热却觉察不出来。,要解释上述两个现象，我们必须研究电流产生的热量与哪些因素有关.,猜想与假设,1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大,电流的热效应与那些因素有关？,2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大,3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大,设计实验,讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？,答:控制变量法,讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？,答：转换法,电热,气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少,实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少，,实验过程与实验现象：（1）在电流和时间相同的情况下，研究
3、热量和电阻的关系；（2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系；（3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系；,演示实验,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,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。,在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.,在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多.,进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.,在通电电流和电阻相同的
4、条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.,1,2,3,实验分析,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=I2Rt,3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.,注意：热量跟电流的二次方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 倍,9,英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.,根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.,纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt,非纯电阻电路：W总Q(W总UIt=W外Q),焦耳定律适用于任
5、何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/R t来计算热量.,Q=W=UIt=I2Rt,根据欧姆定律U=IR,又W=UIt,若电流做的功全部用来产生热量即Q=W,注意：,例1：一根60 的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内共产生多少热量？,分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。,解：,例题,例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？,解：消耗的电能为:W总=UIt=220V2A60S=26400
6、J,线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)25 60S=120J,得到的机械能为：W机=W总Q=26400J120J=25200J,例题,焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即 能转化为 的规律。,一电炉的电阻是100，通电时间10秒钟产生的热量为4105J,通过这个电炉的电流是 A,电流通过电风扇做功时，能转化 为能和 能，如果电流做功3.6106J,电风扇获得的机械能一定 3.6106J,练习,如图所示，电源电压为220V,且保持不变，R为“220V,25W”的电烙铁，L为“220V,40W”的灯泡，求（1）当S闭合时，电烙铁在1min 内产生的热量；（2）当S断开时，电烙铁在1min 内产生的热量。,220V,练习,电热的利用,电热的防止,电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇.,1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。,2.焦耳定律：Q=IRt,小结,
