焦耳定律(五环节教学课件).ppt
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第十八章电功率第4节焦耳定律,焦耳(JamesPrescottJoule,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。
第一环节候课反思,1.写出欧姆定律的公式2.写出计算电功率的计算公式3.写出电能与电功的计算公式,第二环节设疑推探,1.什么是电流的热效应?
2.猜想:
电流的热效应与哪些因素有关?
3.99页的演示实验用到哪些科学方法?
4.焦耳定律的内容?
公式?
单位?
5.为什么电路热得发红,而与之串联的导线却不怎么热?
6.电热与电功是什么关系?
7.电热主要利用在哪些方面?
有什么危害?
生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产生。
请举例说明。
第三环节互动解疑之电流的热效应,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,第三环节互动解疑之电流的热效应,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,第三环节互动解疑之电流的热效应,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,第三环节互动解疑之电流的热效应,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。
第三环节互动解疑之电流的热效应,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。
第三环节互动解疑之电流的热效应,观察实验,第三环节互动解疑之电流的热效应,焦耳(JamesPrescottJoule,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,第三环节互动解疑之焦耳定律,Q=IRt,热量电流电阻时间,JAS,
(2)公式:
(3)意义:
(4)单位:
(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。
二、焦耳定律,第三环节互动解疑之焦耳定律,WQ热,三、电能和电热关系,电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为热,而没有同时转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
即:
Q=W=Pt=UIt=IRIt=I2Rt,第三环节互动解疑之焦耳定律,Q=I2Rt=(0.6A)260W300s=6480J,一根60的电阻丝接在36V的电源两端,在5min内共产生多少热量?
答:
在5min内共产生6480J热量。
解:
例题,第三环节互动解疑之焦耳定律,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,第三环节互动解疑之焦耳定律,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。
第三环节互动解疑之焦耳定律,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,第三环节互动解疑之电热的利用和防止,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,电热的利用和防止,第三环节互动解疑之电热的利用和防止,1.电流的热效应是电流通过导体时_转化成_的现象。
电热器是利用电流的_制成的加热设备。
电能,内能,2.一根100的电阻丝通过的电流是2A,它的电功率是_W通电1min时产生的热量是_J。
3.电阻R1、R2串联在电路中,R1=4,R2=6,则P1:
P2=_。
Q1:
Q2=_。
4.完成课本102页练习题,热效应,400,24000,2:
3,2:
3,第四环节技能拓展,第五环节互评交流(笔记),一.电流的热效应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。
二.焦耳定律,Q=IRt,热量电流电阻时间,JAS,
(2)公式:
(3)意义:
(4)单位:
1.研究电与热的关系实验用到控制变量法和转换法2.焦耳定律
(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。
第五环节互评交流,2.其它情况:
WQ热,三、电能和电热关系,1.只有消耗的电能全部转化为内能,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
即:
Q=W=Pt=UIt=IRIt=I2Rt,第五环节互评交流,四.电能的应用与防止1.利用:
利用电能来加热,利用电能来驱潮2.防止:
在电器上设置散热片、散热孔,