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课件网) 第十五章 电能与电功率 15.4 焦耳定律 导入新课 将如图所示的电炉接入家庭电路中，会发现，通电的电炉丝会发光、放热，其温度是很高的，而与电炉丝连接的导线却是凉的，这是什么原因呢？ 探究思考 节能灯和热水器铭牌图 热水器 节能灯上的“7W”和电热水器上的“2200W”的字样是什么意思 节能灯 洗衣机半小时做功180000J 电流通过公共电车2s做功120000J 哪个做功做得比较快 探究新知 知识板块一 通电导体产生的热量与哪些因素有关 观察与思考 电油炸锅 电饭煲 电熨斗 这些用电器通电后，都伴有热现象，这是为什么呢？ 电流通过导体时，电能转化成内能，导致导体发热的现象，叫做电流的热效应。 实验与探究 探究通电导体产生的热量与哪些因素有关 （1）可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热。 （2）可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。 （3）可能与通电时间有关，因为通电时间越长，用电器产生的热量越多。 实验与探究 （1）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数。 电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大 （2）相同时间内通过R 的电流为I，移动R0的滑片，使通过R 的 电流为2I。比较R 两次所产热的多少。 通过电流为2I 时比通过电流为I 时的温度高 （3）如图所示，控制电阻R、电流I 相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响。 通电时间越长温度计示数越大 归纳与小结 1.当通过导体的电流一定时，通电导体的电阻越大，产生的热量越多。 2.实验表明，当电阻一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多。 3.实验还表明，通电时间越长，导体产生的热量越多。 通电导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。 探究新知 知识板块二 焦耳定律 观察与思考 导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的热量越多，那么导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间有什么样的定量关系？ 小结 英国物理学家焦耳经过多年的研究，做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系： 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，这个规律叫做焦耳定律。 I 的单位是安培(A)，R 的单位是欧姆(Ω)，t 的单位是秒(s)，Q 的单位是焦耳(J)。 如果用Q 表示电流流过导体时产生的热量，I 表示通过导体的电流，R 表示导体的电阻，t 表示通电时间，那么焦耳定律可以用公式表示为 Q＝I2Rt 焦耳定律是在实验的基础上总结出来的，你能用电功率公式把它推导出来吗 W=Pt =UIt =I 2Rt 观察与思考 如图所示，电吹风工作时，消耗了1000J的电能，电流在电阻线上产生的热量等于1000J吗？ 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 = I 2Rt （即纯电阻电路），如：电暖器，电饭锅，电炉子等。而电吹风工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能=内能+机械能，即W＞Q热。 交流与讨论 典例精析 某电热器接在220V的电源上，其电阻是100Ω，则通电8min约产生多少热量 解:已知U=220V，R=100Ω，t=8min=480s。 由欧姆定律，得I= = =2.2A， 将I 的值代入焦耳定律的公式，得Q=I 2Rt= (2.2A) × 100Ω × 480s≈ 2.3 × 105J。 答:这个电热器通电8min产生的热量约为2.3x105J。 探究新知 知识板块三 电流热效应的应用与控制 观察与思考 （1）电流热效应的应用 (a)电压力锅 (b)电暖手宝 (c)电养生壶 (d)电饼铛 (a)电视机外壳多孔散热 (b)台式电脑CPU散热器 (c)笔记本电脑 ... ...
