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1、焦耳定律焦耳定律 第十八章第十八章 第节第节生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。生。请举例说明。电流通过导体时电流通过导体时电能电能转化成转化成内能内能，这个，这个现象叫做现象叫做电流的热效应电流的热效应。一、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电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议想想议议电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关电流通过导体时产生热的多少与什
2、么因素有关?演示实验演示实验实验装置实验装置实验实验1：研究电热与电阻关系：研究电热与电阻关系R1=5 R2=10 A在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻在电流相同、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。越大，这个电阻产生的热量越多。实验实验2：研究电热与电流关系：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5 R=5 R=5 I1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一在电阻相同、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。个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。观察实验观察实验焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），
3、英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年的时间做了年的时间做了 400 多次实验，多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳1内容：内容：电电流通流通过导过导体体产产生的生的热热量跟量跟电电流的二次方流的二次方成正比，跟成正比，跟导导体的体的电电阻阻成正比，跟成正比，跟通通电时间电时间成正成正比。比。2公式：公式：Q=I2Rt3单单位：焦耳（位：焦耳（J）二、焦耳定律二、焦耳定律1当当电电流通流通过导
4、过导体体时时，如果，如果电电能全部能全部转转化化为为内能，而没有同内能，而没有同时转时转化成其他形式的能量，那么化成其他形式的能量，那么电电流流产产生的生的热热量量Q就等于消耗的就等于消耗的电电能能W，即，即Q=W =UIt=I2Rt如：定如：定值电值电阻、阻、电电暖器，暖器，电饭锅电饭锅，电电炉子等。炉子等。2当当电电扇工作扇工作时时，消耗的，消耗的电电能主要能主要转转化化为电为电机的机械能：机的机械能：WQ热热电电能能 内能内能+机械能机械能三、电能和电热的关系三、电能和电热的关系Q=I2Rt=(0.6 A)260 W W300 s =6 480 J 一根一根 60 的的电电阻阻丝丝接在接
5、在 36 V的的电电源两端，在源两端，在 5 min内共内共产产生多少生多少热热量量?答答:在在 5 min 内共内共产产生生 6 480 J 热热量。量。解解:例例题题I=0.6 AUR36 V60 额额定定电压电压相同的灯泡，相同的灯泡，额额定功率越大，定功率越大，电电阻越阻越小，正常工作小，正常工作时单时单位位时间时间内内产产生的生的热热量越多。可是量越多。可是按照焦耳定律，按照焦耳定律，电电阻越大，阻越大，单单位位时间时间内内产产生的生的热热量量越多。二者似乎有矛盾，越多。二者似乎有矛盾，这这是怎么回事是怎么回事?想想议议想想议议答：前者说电阻越小，答：前者说电阻越小，正常工作正常工作
6、时时单位时间内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，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。时应该特别注意条件。1电热的利用电热的利用利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡用来加热用来加热电热器的优点电热器的优点:清洁卫清洁卫生生，没有环境污染没有环境污染，热效率热效率高高，还可以方便地控制和调，还可以方便地控制和调节温度。节温度。四、电热的利用和防止四、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。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。运行时要用微型风扇及时散热等等。2电热的危害电热的危害课堂小结课堂小结焦耳定律焦耳定律的实验和的实验和内容内容电热的利电热的利用和危害用和危害