第六课时焦耳定律VIP免费

电电热热当电流通过各种导体时会使导体的温度升高，这种现象叫电流的热效应电流的热效应。各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。电热器的主要部件是:发热体电能→热（内）能讨论1、你还知道哪些电器是利用电流的热效应工作的？讨论2、电流的热效应有什么利和弊？如何防止？电流的热效应在生产和生活中广泛的应用。例如：电炉、电熨斗、电热水器、电暖气等。这些电热器具有清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等优点，给生产和生活提供了极大的便利。但电流的热效应也有不利的地方，比如电动机，电视机等工作时也会有热量产生，这既浪费了电能，又可能在长时间机器散热较差时被烧毁。在远距离输电时，由于输电线有电阻，不可避免地使一部分电能在输电线上转化为内能而损失。电流通过导体产生电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关的热的多少跟哪些因素有关呢？呢？控制变量法1、控制电流和通电时间不变，研究产生的热量与电阻的关系；2、控制电阻和通电时间不变，研究产生的热量与电流的关系；3、控制电流和电阻不变，研究产生的热量与通电时间的关系；根据以上设想设计电路如左。但此电路最大的缺憾就是无法感知两个电阻产生热量的多少？怎么办？烧瓶和玻璃管相当于液体温度计，只要比较2根玻璃管中液面上升的高度△h，就可以比较液体温度上升的高低，进而比较2根电阻丝放出热量的多少。△hB△hA1、I、t不变时Q与R的关系？2、R、t不变时Q与I的关系？3、R、I不变时Q与t的关系？思考：如何利用此电路研究下列问题？实实验验次次数数条件条件现象现象结论结论电流电流//AA电阻电阻//ΩΩ通电时通电时间间/s/s煤油上升煤油上升的高度的高度/cm/cm电热与哪电热与哪些因素有些因素有关关甲甲乙乙甲甲乙乙甲甲乙乙甲甲乙乙112233电热大小与电流、电阻和通电时间有关，且电流越大，电阻越大，通电时间越长，电热越大。1840年,英国科学家焦耳通过实验研究发现：电流通过电阻时产生的热量,跟电流的平方成正比,跟电阻成正比,跟通电时间成正比。Q=I2Rt例：在1分钟内，通过电阻为50欧姆的电熨斗的电流为2安培，则电熨斗产生的热量是多少焦耳？解：Q=I2Rt=（2安）2×50欧×60秒=1.2×104焦答：电熨斗产生的热量是1.2×104焦耳。电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为将电能全部转化成内（热）能？若电流做的功全部用来产生热量，即Q=W时，我们能否利用电功公式和欧姆定律来推导焦耳定律呢？电吹风机：Q＜W电熨斗：Q=W Q=W又 W＝UIt根据欧姆定律U=IR∴Q=W=UIt=I2Rt3、电能全部转化为热能时，若电能没有全部转化为热能时，Q=I2Rt=W=Pt=UItQ=I2Rt＜W=Pt=UIt【例题1】有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量？电压力锅SUPORCYKB50-2A额定电压：220V额定容量：5.0L额定频率：50Hz额定功率：900W集团有限公司制造产地：湖北武汉地址：武汉新华下路211号电话：027-85876363解：当它处于正常工作状态时I=P/U=900W/220V≈4.09AR=U/I=220V/4.09A=53.8ΩQ=I2Rt=(4.09A)2×53.8Ω×15×60S≈8.1×105J本题还有别的方法求解吗?因为该用电器把电能全部转化成了热能,所以:Q=W=Pt=900W×15×60S=8.1×105J像这样把电能全部转化成内能的用电器有时我们称其为纯电阻电路。如电热器、白炽灯等。1、电流的热效应2、电热器3、焦耳定律4、公式：Q=I2Rt小结电流通过导体产生的热量跟—————成正比，跟成正比，跟成正比。电流的平方导体的电阻通电时间问题1.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，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为电线的电阻比灯的小得多，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内电流通过电线产生的热量比通过灯产生的热量小得多。因此，灯泡热的发光，而电线却感觉不到热。电路中负荷过大有什么危险？为什么？电路中负荷过大时，使电路中电流增大，按Q=I2Rt计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。显然，我们希望热量更多的集中在电炉的发热体上...