探究焦耳定律精选PPT.ppt

关于探究焦耳定律第1页，讲稿共21张，创作于星期二电热器电热器电饭锅电饭锅电烙铁电烙铁热得快热得快电热毯电热毯电炉子电炉子电熨斗电熨斗 电流通过导体时能使导体的温电流通过导体时能使导体的温度升高，电能转化为内能，这就是度升高，电能转化为内能，这就是电流的热效应电流的热效应。第2页，讲稿共21张，创作于星期二二、探究通电导体放出的热量与二、探究通电导体放出的热量与哪些因素有关？哪些因素有关？1.电流的热效应可能与电流的大电流的热效应可能与电流的大小有关小有关2.电流的热效应可能与电阻的大小电流的热效应可能与电阻的大小有关有关3.电流的热效应可能与通电时间电流的热效应可能与通电时间的长短有关的长短有关猜想：猜想：第3页，讲稿共21张，创作于星期二甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。当通电时间、电流相同时，电阻越大电流产生的热量越多。第4页，讲稿共21张，创作于星期二电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量越多。电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量越多。第5页，讲稿共21张，创作于星期二通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。第6页，讲稿共21张，创作于星期二电流热效应跟电阻的关系电流热效应跟电阻的关系在串联电路中，由在串联电路中，由P=I2R可知：可知：电流相等时，导体产生的热量跟电阻成电流相等时，导体产生的热量跟电阻成正比正比电压相等时，导体产生的热量跟电阻成电压相等时，导体产生的热量跟电阻成反比反比在并联电路中，由在并联电路中，由 可知：可知：第7页，讲稿共21张，创作于星期二讨论：讨论：通电导体产生的热量跟电阻到底通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成反比？你是怎样理解是成正比还是成反比？你是怎样理解的？的？电流一定（正比）电流一定（正比）电压一定（反比）电压一定（反比）第8页，讲稿共21张，创作于星期二电流热效应的应用与控制电流热效应的应用与控制 早在早在1840年，英国物理学家焦耳通年，英国物理学家焦耳通过实验研究发现：过实验研究发现：通电导体产生的热通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是这就是焦耳定律焦耳定律Q=I2Rt 单位：焦耳（单位：焦耳（J）第9页，讲稿共21张，创作于星期二 我们知道我们知道P=I2R，你能用它解释下面的问，你能用它解释下面的问题吗？题吗？电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么为什么?问题问题1：因为电炉丝与导线是串联，根据P=I2R可知：通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝比导线电阻大，所以电炉丝产生的热量多。因此电炉丝热得发红，而导线不热。第10页，讲稿共21张，创作于星期二 为什么接在家庭电路中的灯泡，为什么接在家庭电路中的灯泡，100W100W的要的要比比15W15W的亮得多？的亮得多？问题问题2：在上节课，我们知道在上节课，我们知道 ，你能用它解释下面，你能用它解释下面的问题吗？的问题吗？因为两灯泡是并联，根据 可知：灯泡两端的电压相等，100W的灯泡比15W的灯泡电阻小，所以100W的灯泡产生的热量多。因此100W比15W灯泡更亮。第11页，讲稿共21张，创作于星期二电动机电动机1.能量转化：能量转化：电能电能=机械能机械能+内能内能2.总功（电能）：总功（电能）：W总总=UIt3.有用功（机械能）：有用功（机械能）：W有有=Gh4.额外功（内能、热量）：额外功（内能、热量）：第12页，讲稿共21张，创作于星期二1.有一台直流电动机在有一台直流电动机在220V的电压下工作时，的电压下工作时，电流为电流为35A。用它匀速提升质量为。用它匀速提升质量为1400kg的的货物，在货物，在2s内提升了内提升了1m。设电动机输出的能。设电动机输出的能量全部用来提升货物。问：量全部用来提升货物。问：1）2s内电动机对货物做了多少功？内电动机对货物做了多少功？2）这期间电动机的效率是多少？）这期间电动机的效率是多少？3）电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能）电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能量？量？典型例题典型例题第13页，讲稿共21张，创作于星期二2.在学了电学知识后，小明与同学合作组装了一个如图所示的在学了电学知识后，小明与同学合作组装了一个如图所示的实验装置，他想通过该实验测算小电动机提升重物的效率。当实验装置，他想通过该实验测算小电动机提升重物的效率。当他闭合开关后，通过调整实验装置，使钩码在他闭合开关后，通过调整实验装置，使钩码在10s内匀速上升内匀速上升了了0.6m，并观察到电压表和电流表的示数分别为，并观察到电压表和电流表的示数分别为3V和和0.2。已知钩码的质量为。已知钩码的质量为50g，求：，求：电动机在钩码匀速上升的电动机在钩码匀速上升的10s内消耗的电能。内消耗的电能。在钩码匀速上升的过程中，电动机提升钩码的效率为多在钩码匀速上升的过程中，电动机提升钩码的效率为多少？少？典型例题典型例题第14页，讲稿共21张，创作于星期二3.如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能，还有量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电电压时，通过电动机线圈的电流为流为50A。问：。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，）每分钟该电动机消耗的电能是多少，（2）已知电流通过导体时产生的热量）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中（其中I、R和和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是该电动机线圈的电阻是0.4，则线圈每分钟产生的热量是，则线圈每分钟产生的热量是多少多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?典型例题典型例题第15页，讲稿共21张，创作于星期二电流热效应的应用电流热效应的应用电流热效应的应用很广泛：电流热效应的应用很广泛：第16页，讲稿共21张，创作于星期二电流热效应的控制（防护）电流热效应的控制（防护）上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装了什么样的散热装置？施？安装了什么样的散热装置？散热窗、散热片、散热小风扇散热窗散热窗散热片散热片散热风扇散热风扇第17页，讲稿共21张，创作于星期二1.下列四种电器中，利用电流热效应工作的下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（是（）A、洗衣机、洗衣机 B、录音机。、录音机。C、电视机、电视机 D、电饭锅。、电饭锅。典型例题典型例题D2.有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是()A三根串联三根串联 B三根并联三根并联C两根串联起来，再跟第三根并联两根串联起来，再跟第三根并联D两根并联起来，再跟第三根串联两根并联起来，再跟第三根串联B第18页，讲稿共21张，创作于星期二3.将规格都是将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（）A电烙铁电烙铁 B电视机电视机 C电风扇电风扇 D一样多一样多典型例题典型例题A第19页，讲稿共21张，创作于星期二小结小结1 1、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成 内能，这就是电流的热效应内能，这就是电流的热效应内能，这就是电流的热效应内能，这就是电流的热效应2 2、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟 导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这 就是焦耳定律就是焦耳定律就是焦耳定律就是焦耳定律3 3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制、电流的热效应有时候要利用有时候要控制、电流的热效应有时候要利用有时候要控制、电流的热效应有时候要利用有时候要控制第20页，讲稿共21张，创作于星期二感谢大家观看第21页，讲稿共21张，创作于星期二