《探究焦耳定律》電能與電功率PPT課件2
學(xué)習(xí)目標(biāo)：
1、知道用電器產(chǎn)熱與電阻、電流的關(guān)系。
2、能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)電阻的產(chǎn)熱與電流、電壓、電阻三者的關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，并會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
3、能夠根據(jù)P=UI進(jìn)行公式變形并應(yīng)用。
4、知道焦耳定律及公式，學(xué)會(huì)應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。知道多種用電器散熱方式。
檢測(cè)預(yù)習(xí)一
1.知道用電器產(chǎn)熱與電阻、電流的關(guān)系。
2.能夠設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對(duì)電阻的產(chǎn)熱與電流、電壓、電阻三者的關(guān)系進(jìn)行驗(yàn)證，并會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論。
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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)。
想想議議
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?
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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實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系
在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。
實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系
在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越 多。
焦耳簡(jiǎn)介
焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家。用近 40 年的時(shí)間做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)驗(yàn)，于 1840 年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。
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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 = I2Rt
3．單位：焦耳（J）
三、電能和電熱關(guān)系
1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，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，這樣電流產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能W，即
Q = W= UIt = I²Rt=Pt=U²/R t
2．在非純電阻電路中，如當(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
此時(shí)，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）來計(jì)算電熱
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檢測(cè)預(yù)習(xí)二
知道焦耳定律及公式，學(xué)會(huì)應(yīng)用公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。知道多種用電器散熱方式。
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。
1.原理：利用電流的熱效應(yīng)來工作的。
2.核心部分：發(fā)熱體，它是有電阻率大，熔點(diǎn)高的材料制成的
3.電熱器的電熱和電功的關(guān)系
因?yàn)殡姛崞髦邢牡碾娔苤挥脕戆l(fā)熱，所以電熱Q=電功W
2、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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隨堂練習(xí)
電流的熱效應(yīng)有時(shí)對(duì)我們有益，我們利用它；有時(shí)對(duì)我們有害，需要減少電流導(dǎo)致的發(fā)熱，或者盡快把發(fā)出的熱散發(fā)掉。
(1)列舉兩個(gè)生活或者生產(chǎn)中利用電流熱效應(yīng)的實(shí)例
電熱毯、電烙鐵、電飯鍋、電熱孵化器等
(2)列舉兩個(gè)生活和生產(chǎn)中為防止電流熱效應(yīng)產(chǎn)生危害而采取的措施
電腦主機(jī)有風(fēng)扇散熱;電視機(jī)上的散熱窗、電動(dòng)機(jī)外殼有許多散熱片
關(guān)于焦耳定律（電熱）的計(jì)算練習(xí)題
1.某導(dǎo)體的電阻是2Ω,通過2A的電流時(shí)，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？
解：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
若電流變?yōu)樵瓉淼?倍，其它條件不變，則電熱是原來的______倍
2.一只額定功率是450w的電飯鍋，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生多少熱量？
解：電飯鍋是純電阻電路
所以，Q=W=Pt=450W×60s=27000J
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