《焦耳定律》電功率PPT課件4
生活中的物理
情景引入：電腦使用一段時(shí)間后，用手觸摸主機(jī)有什么感覺？為什么？電腦后面有一些小孔，而且有時(shí)能聽到風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)的聲音，小孔和風(fēng)扇起什么作用？
生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。
一、電流的熱效應(yīng)
電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
利用電流的熱效應(yīng)來加熱的設(shè)備：______
觀察思考
電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?
提出問題：
電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?
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[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]
討論1：當(dāng)一個(gè)物理量被猜測與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)該用 什么方法去研究？
討論2：實(shí)驗(yàn)中通過觀察什么現(xiàn)象來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？這種研究方法叫什么法？
當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升.
電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高.
實(shí)驗(yàn)中，通過觀察_____________來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少.
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二、焦耳定律
1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。
2.公式：Q = I² R t
3、電能和電熱關(guān)系
當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即
Q=W =UIt = I2Rt (如：電暖器，電飯鍋，電爐子等)
此時(shí)：Q=W=Pt=UIt = U²/Rt
當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：
電能----內(nèi)能+機(jī)械能
W＞Q熱
4.應(yīng)用解釋：導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱呢？
答：電爐通過導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時(shí)，電阻大的，相同時(shí)間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻不熱。
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暢所欲言
額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?
前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應(yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。
四、電熱的利用和防止
1．電熱的利用
電熱器的優(yōu)點(diǎn): 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。
2．防止電熱的危害
很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。
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