焦耳定律课件

合集下载

《焦耳定律》PPT教学课件

《焦耳定律》PPT教学课件
第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生,没有环境污染,热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高,还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时,使导体只发热的用电器称为电热器,
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
焦耳(James Prescott Joule,1818—
单击此处编辑母版文本样式
单击此处编辑母版文本样式
第三级
第二级
第二级
第二级
第四级
1889),英国物理学家。用近 40 年的
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
时间做了 400 多次实验,研究热和功的
第四级
第五级
第五级
第五级
关系。通过大量的实验,于 1840 年最

控制不变的量:R 相同,t 相同
2023/9/16
现象:右边的液面差大
结论:R 和 t 相同时,I 越大,电阻产生的热量越多。
9
9
9
新课讲授
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版标题样式

《焦耳定律》ppt课件

《焦耳定律》ppt课件
焦耳定律
1
学习目标
• 从电能向其他形式能的转化理解电功以及电功率,理解电功 和能量转化的关系。
• 知道焦耳定律的物理意义,关注焦耳定律在生活、生产中的 应用。
• 从能量的转化和守恒理解电功和电热的区别,知道纯电阻电 路和非纯电阻电路。
2
问题1
生活中的电能转化
电炉
电风扇(电动机)
蓄电池(充电)
3
思考
6
P =UI电功率和热功率 电
P热=I2R
7
P电=UI
推导中没有任何限制
电流做功的功率
(消耗电能的总功率)
电功率和热功率 P热=I2R
推导中要求Q=W
专指发热功率
(电能转化为内能的那部分功率)
8
实验电路图
Βιβλιοθήκη Baidu
纯电阻电路
非纯电阻电路
9
实验前的两个问题
问题1 用什么方法测小电机的内阻? 伏安法测电阻
13
1、电功和电功率
W=UIt
P电=UI
2、焦耳定律和热功率
Q=I2Rt
P热=I2R
3、电功率和热功率的关系
纯电阻电路 P电= P热
小结
非纯电阻电路 P电> P热
14
在误差允许范围内,纯电阻电路中P电=P热;非纯电阻电路中P电>P热。
12

焦耳定律ppt课件

焦耳定律ppt课件

四 焦耳定律
(2) 电功与电热的联系 ①当电流通过某些用电器时,电能全部转化为了内能,电流
产生的热量就等于消耗的电能,即Q=W。
电能全部转化为了内能
W=UIt
Q=W
Q=I2Rt
U=IR
四 焦耳定律
②当电流通过某些用电器时,电能主要转化为其他形式得能量, 只有少部分转化为内能,即Q<W。
W总=UIt =W机械能+Q热量
下列说法正确的是( C )
A.电冰箱产生的热量最多 B.电风扇产生的热量最多 C.电热毯产生的热量最多 D.三者产生的热量一样多
六 随堂练习
3.如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的 实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气,通电一段时间后,右
侧U形管中液面高度差比左侧的大。下列说法正确的是( C )
练一练
1.为了找出电流通过导体时产生的热量跟导体电阻的关 系,实验时必须同时保持不变的物理量是( C ) A.导体的电阻和导体中的电流 B.导体的电阻和通电时间 C.导体中的电流和通电时间 D.导体的电阻、导体中的电流和通电时间
六 随堂练习
2.将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电风扇和 一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则
三 电流的热效应
(3)研究方法 a. 控制变量法: 在探究电流通过导体产生热的多少跟电流、电阻、通电时间的关系时, 每次实验应该控制两个物理量不变。 b. 转换法: 实验中通过观察U形管液面的高度差来比较电流产生热量的多少,这 种研究方法叫转换法。

《焦耳定律》PPT课件

《焦耳定律》PPT课件

例题4:
对计算任何用电器的电功率都适用的公 式是( CD )
A.P I R
2
C.P UI
U B.P R W D.P t
2
二、焦耳定律
(3)
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟 导体的电阻及通电时间成正比.这个关系叫焦耳定律。
热功率:单位时间内的发热量。
(4)
电流做功的实质:
电能转化为其他形式能量的过程
纯电阻电路
非纯电阻电路
纯电阻电路: 电能
W UIt

内能
Q I2Rt
欧姆定 律适用 于纯电 阻电路! I=U/R
电功:W= UIt 电功率:P=UI
例题1 一台电动机,线圈电阻是0.4 ,当电动机两端 加220V电压时,通过电动机的电流是5A。
(1)这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 6.54x104 效率为多少? 99.1% (2)某时电动机突然被卡住而停止转动,则此时的电动 机消耗的功率为多少? 1.21x105
1.电功:在一段电路中电场力所做的功,也就 是通常所说的电流所做的功,简称为电功.
W=UIt
(1)
在国际单位制中电功的单位是焦(J), 常用单位有千瓦时(kW· h).
1源自文库W· h=3.6×106J
2.电功率:单位时间内电流所做的功
(2)

焦耳定律课件

焦耳定律课件

理解焦耳定律的原理和基本概念。
学习并掌握实验操作技巧。
运用焦耳定律解决实际问题。
课程目标
学习材料
《物理学》教材中关于焦耳定律的章节。
网上教学平台提供的视频和文本资料。
实验室器材和实验指导书。
02
焦耳定律基本概念
焦耳定律是指电阻在通电时会产生热能,其大小与电流、电阻和通电时间成正比。
总结词
焦耳定律的数学公式为Q=I^2Rt,其中Q为产生的热能,I为电流强度,R为电阻,t为通电时间。
xx年xx月xx日
焦耳定律课件
目录
contents
引言焦耳定律基本概念焦耳定律在电路中的应用焦耳定律的能量转换与利用案例分析和应用学习与思考
01
引言
焦耳定律是物理学中的一个基本原理,涉及能量转换和传输过程中的热效应。
定律的讲解和实验操作对于理解能量转换和传输以及热力学等领域具有重要意义。
课程背景
网络资源
可以访问相关的电路学习网站和论坛,如EDA、Khan Academy等,获取焦耳定律的动画、视频、图像等相关资料,以及电路设计和分析的相关案例和教程。
要点三
谢谢您的观看
THANKS
焦耳定律与其他电路定律的关系
焦耳定律的实验验证
问题与讨论
需要掌握焦耳定律的基本概念和原理,了解其数学表达式和物理意义,并能够运用该定律解决电路中的问题。

焦耳定律--ppt课件

焦耳定律--ppt课件

影响电热大小的因素
图18.4-5
实验探究二:电流热效应与电阻大小的关系 实验电路如图18.4-5所示。 实验步骤: 1.读出通电前温度计示数t0 ,闭合开关,观察10 s后两支
温度计的示数;
2.断开开关,换成5 Ω和10 Ω的电阻丝,待温度计示数回到后t0 ,闭 合开关,观察10 s后两支温度计数示数t。
, 使电流增大,观察10 s后煤油瓶温度计的示数t2; 3.断开开关,待温度计示数回到后t0 ,闭合开关,再次调节
__ _ _ _ _ ___ ,使电流比(2)更大,观察10 s后煤油瓶温度计数示数t3 。
实验结论: _在__ _阻__和__通__ _时__ _相__ _ _,__ _流__越__大__,__产__生__ _ _量__越__ _。7
3
电流的热效应
练习3:下列用电器中,利用电流热效应工作的是( C )
A. 计算器
B. 电风扇
C. 电暖气
D. 电视
4
影响电热大小的因素
身边的一些用电器,例如电炉(如图18.4-2)和电饭锅(如 图18.4-3),当它们通电时,电炉丝和发热板温度非常高, 而与电炉、电饭锅相连的导线却不是很热,这是为什么呢 ?电流的热效应与哪些因素有关呢?
实验结论:_ _流__和__通__ _时__ _相__ _时__,__ _ _越__大__,__产__生__ _ _量__越__ _

《焦耳定律》课件(29张ppt)

《焦耳定律》课件(29张ppt)
1.可能与电阻有关。电阻越大,电流热效应越大 2.可能与电流有关。电流越大,电流热效应越大 3.可能与通电时间有关。通电时间越长,电流热 效应越大
[设计实验]
讨论 1.当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用 什
么方法去研究? 控制变量法
讨论
2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量?
转换法
电热——气体(或液体)受热膨胀.观察产生热量的多少
R2 10
电阻丝
R2 10
在电阻、通电时间相同时,电流

的电阻产生的热量多.
实验3:研究电热与通电时间关系
R
电阻丝
R
在电流、电阻相同时,通电时间 长 的产生的热量多.
实验结论: 1、在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,产 生的热量越多. (I与t相同,R越大,Q越多) 2、在通电时间、电阻相同的情况下,电流 越大,产生的热量越多. ( R与t相同,I越大,Q越多) 3、在电阻、电流相同的情况下,通电时间越长,产 生的热量越多. ( R与I相同,t越大,Q越多)
电流通过导体时电能转化为内能,这种现象 叫做电流的热效应.
烫手
不烫手
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?
why?
着火了!
家庭电路中使用功率过大的用电器 可能引起火灾,这又是为什么?

《焦耳定律》PPT课件

《焦耳定律》PPT课件

例2、微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加
上0.3V的电压时,通过电流为0.3A,此时电
动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0V时,
电流为0.8A,这时电动机正常工作,则吸尘器
的效率是多少?
解:
R U 0.3 1
I 0.3
P UI 1.6W
P热 I 2R 0.64W
1.6×10-8 1.7×10-8 2.9×10-8 5.3×10-8 1.0×10-7 4.4×10-7 5.0×10-7
2.07×10-8 2.07×10-8 3.80×10-8 7.10×10-8 1.44×10-7 4.4×10-7 5.0×10-7
电阻率()
1、纯金属的电阻率小,合金的电阻率大
(1)Ra、Rb是否相等? (2)如果不等,Ra、Rb谁大?
Ra、Rb比值是多少?
(1)不等(a)又短又“胖”,(b)又长又“瘦”; Ra < Rb (2)若1/4圆形金属片电阻为R0,则(a)为两R0并联, Ra = R0 /2;(b)为两电阻串联, Rb =2 R0,所以Ra :Rb=1:4
探究导体电阻与材料的关系 方法: 伏安法 测电阻R
实验电路图:
电阻定律
1.内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成 反比,导体电阻与构成它的材料有关。
2.表达式: R L

《焦耳定律》PPT课件

《焦耳定律》PPT课件

非纯电阻电路中计算电功率 只能用P=UI, 热功率只能用P热=I2R 所以 正确的是 (C)
例题4:
对计算任何用电器的电功率都适用的公 式是( CD )
A.P I R
2
C.P UI
U B.P R W D.P t
2
小结与反思:
1.电功 W UIt 2.焦耳热 Q I 2 Rt 4.热功率P
物理新人教版选修3-1
2.5 焦耳定律
1、电灯泡接入电路中,灯泡和电线中流过 相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是 实际上灯泡热的发光,电线的发热却察觉不 到,这是为什么?
一、电功和电功率
如图一段电路两端的电压为U,通过的电 流为I,在时间t内通过这段电路任一横截 的电荷量 q It . 则电场力做功 W qU 即: W UIt
1.电功:在一段电路中电场力所做的功,也就 是通常所说的电流所做的功,简称为电功.
W=UIt
q=It
W=qU
在国际单位制中电功的单位是焦(J), 常用单位有千瓦时(kW· h).
Байду номын сангаас
1kW· h=3.6×106J
2.电功率:单位时间内电流所做的功
(1)电功率表示电流做功的快慢. (2)单位:在国际单位制中是瓦(W),常 用单位还有毫瓦(mW),千瓦(kW). (3)用电器的额定功率与实际功率。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
[猜想] 可能与电阻、电流和通电时间有关
[设计实验]
讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用 什么方法去研究? 答:控制变量法
讨论2.热量的大小不易直接进行观察比较,实验 中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢?
答:转换法
电热—— 气体(或液体)受热膨胀,观察产生热
量的多少
[设计实验]
液面越高 热量越大
= 4400 J
W=Q
= 180 J
W>Q
四、电热的利用和防止
1.电热的利用
利用:电热器: 用电来加热的设备 主要部分——电阻丝 工作原理:电流热效应
加热和驱潮
四、电热的利用和防止
1.电热的利用
用来加热
电热器的优点:
清洁卫生,没有环境污染,热效率高, 还可以方便地控制和调节温度。
电热的利用
电熨斗 电热水器 电烤箱
同时转化成其他形式的能量,这样电流产生的热量Q 就等 于消耗的电能W,即
Q = W = UIt = Pt= U 2 t =I2Rt
R
2.在非纯电阻电路中,如当电扇工作时,消耗的电能
主要转化为电机的机械能:
电能
内能+机械能
W电>Q热
W = UIt = Pt
此时,只能用Q=I2Rt(焦耳定律)来计算电热
例题
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端,在 5 min内共产生多少热量?
解:
I=
U R
=
36 60
V Ω
=
0.6
A
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
三、电能和电热关系
1.在纯电阻电路中(如:电暖器,电饭锅,电炉子 等),当电流通过导体时,电能全部转化为内能,而没有
纯电阻电路
RL=1100Ω IL=0.2A
非纯电阻电路
R=20Ω M I=0.3A
220V
220V
求100swk.baidu.com电路消耗的电能W和产生的热量Q
W = UIt =220V×0.2A×100s =4400J
Q = I2Rt
W = UIt =220V×0.3A×100s =6600J
Q = I2Rt
=(0.2 A)2×1100 W×100 s =(0.3 A)2×20 W×100 s
A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
课堂小结
焦耳定律 的实验和
内容
电热的利 用和危害
焦耳
二、焦耳定律
1.内容: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。
2.公式 Q = I ² R t
热量 电流 电阻 时间
JA
Ω
S
适用于任何情况下的电热计算
导线
电炉丝
答:因为导线和电炉丝是串联的,I线=I电炉丝 R电炉丝>R导线,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同时 间内电流通过电炉丝产生的热量大,因此电炉热得 发红而导线却几乎不发热。
电褥子 电烙铁
电饭锅
2.电热的危害 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 运行时要用微型风扇及时散热等等。
1.电流的热效应是电流通过导体时_电__能__转化成 _内_能__的现象。电热器是利用电流的_热_效__应___制 成的加热设备。
2.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A,它的 电功率是4_0_0_W通电1min时产生的热量是 _2_4_0_0_0__J。 3.电阻R1、R2串联在电路中,R1=4,R2=6, 则P1:P2=_2_:_3__。 Q1:Q2=_2_:_3___。
做电流的热效应。
电流通过导体产 生热的多少跟
什么因素有关?
导线和电热丝串联,但 是电热丝很热而导线并 不很热?说明什么?
合理猜测
烫手
不烫手
猜想一:电阻丝产生的热量同电阻有关
合理猜测
着火了!
猜想二:电阻丝产生的热量同电流有关。
合理猜测
工作越久越烫手
猜想三:电阻丝产生的热量同通电时间有关
[问题] 电流的热量与那些因素有关?
R=5Ω I
A
R=5Ω I/2
I/2R = 5 Ω
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。
实验3:研究电热与通电时间关系
使 电流和 电阻 相同、 通电时间 不同
在电流相同、电阻相同的情况下,通电时间 越大,这个电阻产生的热量越多。
通过以上实验你能总结 出什么规律?
电阻上产生的电热与电阻和流过的电 流和通电时间有关,电阻越大,电流 越大,通电时间越长产生的热量越多。
焦耳(James Prescott Joule, 1818—1889),英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验, 研究热和功的关系。通过大量的实 验,于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
U型管连接的容器加热后,温度升高,气体 膨胀,压力变大,液面升高。
实验1:研究电热与电阻关系
使 电流 和 通电时间 相同、 电阻 不同
R1 = 10 Ω R2 = 5 Ω
A
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。
实验2:研究电热与电流关系
使 电阻 和 通电时间 相同、 电流 不同
4. 两个电热器的电阻之比为4︰3,通过相同的
电流,在相等的时间里产生的热量之比为_4_︰___3
;若两个电热器的电阻相同,通过的电流强度 为1︰3,在相等的时间里产生的热量之比为
_1_︰__9__。
5.当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为 Q1,若使通过的电流增加到0.4安时,在相同的时
间内产生的热量为Q2,那么Q2是Q1的( B)
第十八章 第4节
焦耳定律
上周六,小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作
业,不要看电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业,
电视机也没打开,很高兴。
可是 ,后来发
现小刚说了谎。
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
电热器
热水器
电熨斗
饮水机
电能转化为内能
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫
相关文档
最新文档