焦耳定律及其应用
焦耳定律及其应用
焦耳定律及其应用一、电流通过以上用电器会将消耗的电能全部上周六，张伟同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。
爸爸转化成____________回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。
可是后就发现，张伟刚看过电视。
用手一摸电视机后盖谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
电流通过以上用电器会将消耗的电能转化成电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热能的现象。
___________二、焦耳定律实验(电热与电阻关系)看下面的现象:与电阻的关系条件：等量煤油，电流相同,通电时间。
相同，甲瓶中铜丝电阻小于乙瓶为什么电炉丝热的发红，而导线却几中镍铬合金丝电阻乎不发热？现象：乙瓶中温度上升的多问题: 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？结论：电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
猜想：与电阻、电流、通电时间有关。
1(电热与电流和时间的关系) 焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟结论：在通电时间一定、电阻相同时，电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时通过的电流越大，产生的热量与越多。
间成正比。
公式：Q＝I²Rt电结论：在电阻相同，通过电流相同，焦耳流通电时间越长，产生热越多。
(1818－1889) 焦耳定律意义：热量电流电阻时间的关单位：系科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境课堂练习【例3】近年来，我国城乡许多地区进行了供电线路改造，改造的内容之一就【例1】电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几是把电线换成更粗的，使它的电阻_________，电流在导线上产生的乎不发热？热量_________。
【例4】如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过_______反映出来的；采用这种连接方式的目的是__________。
焦耳定律及应用
防止：很多情况下我们并不希望用电器的温度过 高。电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热， 使用时一定要把防尘的布罩拿开。电视机的 外壳有很多翼状散 热片，使用时与轴 相连的扇叶，也是 为了降温。
电流的热效应：电路通过导 体时电能转化成热，这个现 象叫做电流的热效应。
后来，他们又兴致勃勃地爬上一座高山。只见 远处浓云低垂，隐约能看到闪电，然后才听到滚滚
(接上页）的雷声。这是怎么回事?焦耳用怀表认真 记录下从闪电开始到听到雷声的时间。 开学后，焦耳把自己做的试验都告诉了老师。道尔 顿笑了，说：“这些实验中，只有最后一次你做对 了。”他谆谆告诫焦耳：人们只要掌握了光的速度 和声的速度，就可以从看到闪电到听到雷声的时间， 推断出闪电发生在相距多远的地方。
例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上， 在5min内共产生多少热量？
先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的 电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生 的热量。 解：I=U/R=36/60=0.6A Q=I2Rt=(0.6)2×60×300J=6480J
焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律 的公式推导出来。
焦耳定律及其应用
想一想
生活中,许多用电器接通电源后, 都伴有热现象产生，用电器散发的 热是从哪里来的呢？
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，为什么电线 的发热却觉察不出来？
电路中接入大功率的电炉，电线将 显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚 至引起火灾，这是为什么？
焦耳定律
电流的利用和防止
1．下列电器中，利用电流热效应的是（ B ）
A．电动机 、白炽灯、电烙铁三个用电器上都 标有“220V，60W”字样，正常工作时，相同
焦耳定律及应用
1焦耳定律及应用一、焦耳定律1•电流的热效应：电流的热效应是指电流通过导体时电能转换为热能。
焦耳定律是说明传导 电流将电能转换为热能所满足的规律。
2•内容：电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时 间成正比。
3.公式:Q = I $ Rt其中：Q ――焦耳热一一 J ; I ――电流一一 A ； R ――电阻一一 门；t ――时间一一 s （1）由公式可知， 1J =(1A)2 1V 1s（2）结合欧姆定律 2l= ，可得Q=Ult= t = PtR R 2 U（3）注意：纯电阻电路中，求焦耳热，可用公式 Q =|2Rt =Ult 工人t =P ・t 中任意一个R（具体用哪个公式解题较快应根据具体题目分析。
一般的，如果几个电阻串联或电流相等时2 U 2用公式Q=l Rt 分析较快；如果几个电阻并联或电压相等时用公式 Q t 分析较快）；R 2Q = l Rt 求解。
相应的，如果求纯电阻用电器的 热功率，可用公式f “ WUl 」2中任意一个；求非纯电阻用电器的热功率，只能用R公式P 热=l 2R 求解。
二、应用利用电流的热效应可以制成各种电热器， 女口：电烙铁、电熨斗、电炉、电烤箱、热水器、 电孵化箱等。
1.求纯电阻用电器的焦耳热或热功率2 U 2焦耳热：Q = I 2Rt = Ult t = P tR 2 U “热功率：P 热=1 2R =UI R 2.关于非纯电阻用电器的计算①焦耳热：Q=l 2Rt 热功率：P 热二l 2R对于非纯电阻电路，求焦耳热只能用公式②电功：W 二Ult电功率：P出UI t③机械能：W机=W -Q 机械功率：P机二P-F热④机械效率：严几100%』100%W P2。
焦耳定律在物理学中的应用
焦耳定律在物理学中的应用焦耳定律是物理学中一个非常基础的定律，其描述了电流通过电阻时会被转化为热量的过程。
这个定律可以用来计算电器元件的能量损耗和发热，并且在很多实际应用中都有重要的作用。
1. 焦耳定律的基本概念焦耳定律又称为热效应定律，它描述了电流通过电阻时会被转化为热量的过程。
根据焦耳定律，电流的强度和电阻的大小决定着热量的产生速率。
具体来说，当电流I通过一个电阻为R的电器元件时，其产生的热量Q等于电流的平方乘以电阻和时间的乘积，即：Q = I²Rt其中，Q表示热量的单位焦耳（J），I表示电流的单位安培（A），R表示电阻的单位欧姆（Ω），t表示时间的单位秒（s）。
2. 焦耳定律的应用焦耳定律在物理学中有广泛的应用，下面我们来看一些实际的例子。
2.1 电路中的能量损耗在一个电路中，由于电器元件的电阻存在，电流流过时会产生能量的损耗。
根据焦耳定律，电器元件所产生的热量是与电流的平方成正比的，因此在大电流通过时会产生更多的热。
这个现象被广泛应用于电路中的保险丝设计，在过流时自动切断电路以避免电器损坏。
2.2 电池的放电当一个电池放电时，电流通过电路产生了一定的热量。
这个热量可以用焦耳定律来计算，同时也可以帮助我们设计和优化电池的工作参数，如放电时间、输出功率等。
2.3 电器元件的发热电器元件在工作时也会产生热量，这个热量可以用焦耳定律来计算。
例如，炉具、加热管等家用电器都是利用电器元件发热以完成加热的过程。
2.4 电器元件的散热由于电器元件产生的热量必须散发出去，因此散热设计是电器元件设计中非常重要的一环。
根据焦耳定律，电流的大小和电阻的大小决定了电器元件的热量产生速率，而散热的效果则决定了热量散发速率。
因此，针对不同的电器元件，需要设计相应的散热方案和具体的散热器。
3. 结论总之，焦耳定律在物理学中的应用非常广泛，其可以用于计算电器元件的能量损耗和发热、优化电池工作参数、设计散热方案等。
《焦耳定律及其应用》课件
焦耳定律在日常生活中的应用
• 电热水壶加热水源 • 电风扇散热降温 • 电热毯提供温暖 • 电子烤箱烘烤食物 • 电烫斗熨烫衣物
总结和回顾
在本课件中，我们详细介绍了焦耳定律的概念、公式和原理，以及它在工程和生活中的广泛应用。通过理论与 实例相结合，我们希望您对焦耳定律有了更深刻的理解，并能灵活运用于实际问题。
《焦耳定律及其应用》 PPT课件
通过本课件，我们将深入介绍焦耳定律的工作原理和应用领域，并通过丰富 的实例与图像，帮助您更好地理解和应用该定律。
焦耳定律的介绍
1 能量转化规律
焦耳定律描述了能量在电路中的转化和传递 规律，揭示了电流通过电阻时会产生热量。
2 定义和发现
该定律由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦 耳在19世纪提出，他的实验结果揭示了电热 现象的真相。
焦耳定律在工程中的应用
电路设计
工程师利用焦耳定律计算电流流过电阻时产生 的热量，从而合理设计电路和散热系统。
电子仪器
仪器的电阻元件设计和校准基于焦耳定律，保 证仪器的准确度和稳定性。
电热设备
工业领域中的电热设备，如熔炉、电热管等， 都依靠焦耳定律进行能量转化和计算。
能源管理
通过焦耳定律，工程师能够对能源的使用和转 化进行分析和优化，提高能源利用效率。
焦耳定律的公式和原理
公式
电功率 P = I2 × R
原理
电流通过电阻产生热量，热量的产生量与电流强 度的平方成正比。
焦耳定律的应用领域
电子电路设计
焦耳定律在电子电路设计中起着 重要作用，帮助工程师计算能量 转化和电阻选择。
电加热技术
焦耳定律指导着电加热技术的应 用，例如电炉、电暖器和电热水 器等。
焦耳定律及其应用
焦耳定律及其应用热力学中的焦耳定律是一个广为人知的原理，它揭示了能量转化的关键规律。
无论是在物理学还是在工程学领域，焦耳定律都有着广泛的应用。
在本文中，我们将深入探讨焦耳定律及其应用。
焦耳定律是基于能量守恒原理而建立的，它描述了能量转化的关系。
按照焦耳定律，能量从一种形式转化为另一种形式时，总是有一部分能量被转化为热能散失。
这是因为能量转化是一个不完全的过程，在转化的过程中能量会以热能的形式散失掉。
焦耳定律的一个重要应用是在热动力学中。
在热力学系统中，焦耳定律揭示了能量的转化以及能量转化效率的关系。
根据焦耳定律，能量转化越完全，能量转化效率就越高。
因此，我们可以通过提高能量转化的完全度来提高系统的能量效率。
在实际应用中，焦耳定律可以用于评估能源设备的效率。
例如，在燃烧过程中能量转化的效率可以通过焦耳定律来计算。
在一个燃烧炉中，燃料燃烧产生的能量可以用于供暖或者发电。
然而，在燃烧过程中，燃料的能量不完全转化为有用的能量，一部分能量以热能的形式散失。
通过应用焦耳定律，我们可以计算出燃料的能量转化效率，并评估系统的性能。
除了在热力学中的应用，焦耳定律也可以用于分析电路中的能量转化。
在电路中，能量的转化常常涉及到电阻。
根据焦耳定律，当电流通过一个电阻时，电阻会产生热能。
这种热能散失是由于电阻内部的电子碰撞产生的。
通过焦耳定律，我们可以计算出电阻产生的热能，并根据此数据来设计和改进电路。
此外，焦耳定律还可以用于理解和优化能量转化过程中的损耗。
在现代工业中，能源效率是一个关键问题。
通过应用焦耳定律，工程师可以确定能量转化过程中的损耗，并采取相应的措施来减少能量损失。
这可以帮助企业实现更高的能源效率，降低能源成本。
总之，焦耳定律是一个在热力学和工程学中广泛应用的原理。
它揭示了能量转化中的关键规律，并可以帮助我们分析和优化能量转化过程。
通过应用焦耳定律，我们可以评估能源设备的效率，设计和改进电路，降低能量损失。
焦耳定律电能与热能的转换
焦耳定律电能与热能的转换能量是物体存在的一种形式，它可以转换为不同的形式，并在不同的过程中进行转移。
在能量转换的过程中，焦耳定律起着重要的作用，特别是在电能与热能之间的转换中。
本文将探讨焦耳定律在电能与热能转换中的应用和原理。
一、焦耳定律的概述焦耳定律是描述电能与热能转换的基本原理，它由英国物理学家詹姆斯·焦耳于19世纪提出。
焦耳定律表明，通过电阻发生电流时，被电阻加热的能量与电流强度、电阻和电流通过电阻的时间之积成正比。
其数学表达式为：Q = I^2 × R × t其中，Q表示转换的能量（单位为焦耳），I表示电流强度（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆），t表示电流通过电阻的时间（单位为秒）。
二、电能转换为热能在实际应用中，我们常常将电能转换为热能，这是因为热能在很多领域有着广泛的应用。
例如，在电热水壶中，通过通电产生的热量可以将冷水加热至沸腾状态。
这种转换过程符合焦耳定律。
以电热水壶为例，当我们将水注入水壶中并接通电源时，电流通过加热元件（电阻丝）产生热量，进而将水加热。
根据焦耳定律，热量的产生与电流强度、电阻和时间之间的关系密切。
电流强度越大，电阻越大，时间越长，产生的热量就越多。
三、热能转换为电能除了将电能转换为热能，我们还可以将热能转换为电能。
这种转换的实现依赖于热电效应，也是焦耳定律的应用之一。
热电效应指的是当两个不同温度的导体连接时，由于温差产生电势差，从而产生电流。
在热电转换器（如热电偶）中，两种不同的金属导体连接在一起，一端热端受热，另一端冷端保持恒温。
当热对电极产生温差时，根据焦耳定律，热端会产生电流。
通过这种方式，我们可以将热能转化为电能，实现能量的有效利用。
四、应用示例：电力发电焦耳定律电能与热能的转换在电力发电中有着重要的应用。
在传统的火力发电厂中，通过燃烧化石燃料产生高温，并将水转化为蒸汽。
该蒸汽驱动涡轮发电机旋转，进而产生电能。
转而以焦耳定律电能与热能转换的角度看，这个过程可以解释为热能转化为机械能，再通过涡轮转动产生电能。
焦耳定律的教学案例：热量守恒原理在日常生活中的应用
在高中物理课程中，焦耳定律是热学部分最基础的定律之一。
焦耳定律告诉我们，热量是一种能量形式，并且它可以转化为其他形式的能量。
这一定律对于我们理解热学，以及熟悉热量在日常生活中的应用有非常重要的意义。
今天，我们就来探讨焦耳定律在日常生活中的应用，以及如何在教学中生动形象地呈现它。
一、焦耳定律的概念焦耳定律是指，当物体发生温度变化时，它吸收或释放的热量与体积、质量、材料等因素有关，但与温度变化无关。
它的公式为：Q=mcΔT其中，Q表示吸收或释放的热量；m表示物体的质量；c表示物体的比热；ΔT表示温度变化。
二、焦耳定律在日常生活中的应用1、热水器热水器是现代家庭生活中常用的一个电器，它用电能将一定量的水加热到需要的温度。
这就是利用热量的转化过程。
热水器内部有一个加热元件，通过电流在元件内部产生热量，使水的温度升高。
利用焦耳定律可以计算出加热元件吸收的热量和水升温的热量。
2、热风球热风球是一种热气球，它利用气体的热胀冷缩原理来飞行。
在日常生活中，我们可以利用大气自然对流的原理制作自己的热风球。
通过加热某一物体，使其产生温度升高，从而达到让气体上升的效果。
3、电磁炉电磁炉是一种利用电磁感应原理，将电能转化为热能的厨具。
当电流通过电磁线圈时，会在线圈内产生强烈的电磁感应，从而使加热锅具中的铁等铁磁性材料发生磁化与翻转，达到加热锅具中的食物的目的。
三、教学案例我们知道，在物理教学中，理论效应常常是抽象晦涩的。
因此，在教学中，我们需要结合生活中的实际经验，让学生更容易地将定律与生活应用联系起来。
比如，在热能转化方面，我们可以利用一个简单的实验：利用两个热得不同的头发发夹将一张纸夹住。
这时，我们可以发现，头发发夹温度较高的极容易将纸烧焦。
通过这一实验，可以将焦耳定律与实际日常场景相结合，生动地向学生展示热量的作用与转化。
我们可以选取日常中的其他应用实例，如：电吹风加热原理、汤锅的加热过程、用火机点燃香烟的原理等等。
焦耳定律的应用
焦耳定律的应用焦耳定律是描述电能转化为热能的物理定律，它广泛应用于各个领域，包括能源产业、电子设备、热学领域等。
本文将详细介绍焦耳定律的应用及其在实际生活中的意义。
第一节：焦耳定律的基本原理焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯敦·焦耳于19世纪提出的。
根据焦耳定律，电能通过电阻产生的热量与电流强度、电阻值及时间的乘积成正比。
即热量Q等于电流I、电阻R和时间t的乘积，即Q=I²Rt。
第二节：焦耳定律在能源产业的应用焦耳定律在能源产业中有着广泛的应用。
以火力发电为例，焦耳定律可以用来计算电阻线圈的发热量，进而通过热量转化蒸汽驱动涡轮发电。
另外，焦耳定律还可以用于计算电线电缆在输电过程中产生的热损耗，从而为电网的运行提供基础数据。
第三节：焦耳定律在电子设备中的应用焦耳定律在电子设备中也有着广泛的应用。
例如，电子器件工作时会产生一定的热量，这些热量会对设备的稳定性和寿命产生影响。
通过焦耳定律，可以计算出电阻元件产生的热量，并进一步设计有效的散热系统来保证设备的正常运行。
第四节：焦耳定律在热学领域的应用焦耳定律在热学领域的应用主要是用来研究物体的加热、冷却和传导过程。
通过焦耳定律，可以计算出电流通过电阻导致的热量变化，从而分析物体的温度变化情况。
这对于热工实验、热传导模型的建立等方面具有重要意义。
结论：综上所述，焦耳定律是电能转化为热能的基本定律，其应用广泛且实用。
在能源产业中，能够通过焦耳定律计算电阻产生的热损耗，为发电和输电提供依据；在电子设备领域，可以借助焦耳定律计算出电阻元件产生的热量，从而设计合理的散热系统；在热学领域，焦耳定律也被用来研究物体的温度变化和热传导过程。
总体而言，焦耳定律的应用为各个领域的研究和实践提供了重要的理论依据。
焦耳定律及应用
焦耳定律及应用焦耳定律是一个工程学和物理学中的定律，它表明了电流通过电阻发热的物理学原理。
该定律由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于1841年提出。
焦耳定律的公式为Q=I2×R×t，其中Q表示所产生的热量，I表示电流的强度，R表示电阻的大小，t表示电流流经电阻的时间。
这个公式非常重要，因为它提供了计算电阻热损耗的方法。
焦耳定律的应用非常广泛，从家庭到工业生产都有大量的应用。
例如，极其常见的烤面包器就是使用焦耳定律制作的。
烤面包器中的电线和其他电阻材料，都具有高阻抗，所以当电流通过它们时，就会产生大量的热量，这样就能将面包加热至所需的温度。
同样地，吹风机、热水器、橡胶机等电器设备也都是利用焦耳定律产生高温的。
焦耳定律还有许多其他应用，例如热成像。
热成像是一个非常有用的技术，使用红外线摄像机来检测物体的表面温度。
利用焦耳定律，可以计算出物体表面上每个点的温度。
这种技术可以用于医学成像，也可以用于公路管理和建筑结构工程，避免出现过高或过低的温度，从而避免可能的破坏。
另一个应用焦耳定律的领域是电池。
在电池中，当化学能在电解液中转化为电能时，会产生电流。
电池需要经过一定的电阻才能把这个电流传送给设备。
如果电池透过的电阻过多，那么产生的电流就会过小，设备将无法使用。
如果电池透过的电阻过少，那么电池将会产生过多的电流，从而使电池的寿命缩短。
最后，焦耳定律还可以应用于电路。
在电路中，电源必须提供足够的能量来让电流流经电路元件，但必须防止电阻过大，产生过量的热量。
因此，焦耳定律告诉我们如何在设计电路时平衡电能和电流的流量，从而确保电路可以可靠地工作。
总之，焦耳定律是一个很有用的物理原理，可以应用于各种领域。
无论我们是想要生产新产品，还是希望简化和熟练使用技术，我们都可以从焦耳定律中受益。
焦耳一楞次定律
焦耳一楞次定律摘要：焦耳-楞次定律概述楞次定律的原理焦耳定律的应用正文：焦耳-楞次定律是电磁学中非常重要的两个定律，它们分别描述了电流产生的热量和磁场变化产生的电动势。
下面我们将详细介绍这两个定律的原理及其应用。
一、焦耳定律概述焦耳定律（Joule"s law）是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳（James Prescott Joule）于1840年提出的。
该定律描述了电流通过导体时产生的热量与电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
数学表达式为：Q = I^2 * R * t其中，Q表示电流产生的热量，I表示电流，R表示导体的电阻，t表示通电时间。
二、楞次定律概述楞次定律（Lenz"s law）是由德国物理学家海因里希·楞次（Heinrich Lenz）于1834年发现的。
该定律描述了当磁场发生变化时，产生的电动势的方向总是与磁场变化的方向相反。
数学表达式为：E = -dΦ/dt其中，E表示电动势，Φ表示磁通量，dΦ/dt表示磁通量随时间的变化率。
三、焦耳定律的应用1.电热器：电热器是利用焦耳定律制成的加热设备，通过电流在导体中产生热量，从而实现加热的目的。
例如，电热水壶、电热毯等家用电器都是基于焦耳定律工作的。
2.发电机：发电机是利用楞次定律将机械能转换为电能的设备。
当导体在磁场中运动时，根据楞次定律，会在导体两端产生电动势。
通过收集和输出这些电动势，就可以实现将机械能转换为电能的过程。
3.变压器：变压器是利用电磁感应原理，通过改变磁场的强度和导体的匝数来改变电动势。
在变压器中，楞次定律同样起着关键作用，用于调节电流和电压的大小。
4.感应炉：感应炉是一种利用电磁感应原理加热的设备。
当金属导体置于变化的磁场中时，根据楞次定律，会在导体内部产生电流，从而产生热量。
这种设备广泛应用于工业生产中，如炼钢、铸造等领域。
总之，焦耳-楞次定律在电磁学领域具有重要的地位。
焦耳定律及其应用
焦耳定律及其应用焦耳定律是物理学中的一个基本定律，描述了电流通过导线时，导线产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。
本文将介绍焦耳定律的基本原理以及在实际应用中的重要性。
一、焦耳定律的基本原理焦耳定律是由英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳于19世纪初提出的。
焦耳定律表明，电流通过一个导体时，导体单位时间内所产生的热量与电流强度、电阻和时间之间的关系可以用以下公式来表示：Q = I^2 * R * t其中，Q表示导体单位时间内所产生的热量（单位为焦耳），I表示电流强度（单位为安培），R表示电阻（单位为欧姆），t表示时间（单位为秒）。
这个公式说明了当电流强度和电阻一定时，导体产生的热量与时间成正比关系；当时间一定时，热量与电流强度和电阻的平方成正比关系。
二、焦耳定律的应用焦耳定律在实际应用中有着广泛的用途。
以下是焦耳定律的几个重要应用领域的简要介绍：1. 电热器和电炉焦耳定律的最直接应用就是在电热器和电炉中。
电热器和电炉通过电流通过导线产生热量，从而实现加热的功能。
根据焦耳定律，可以通过控制电流强度、选择合适的电阻材料，来实现理想的加热效果。
在家庭和工业领域中，电热器和电炉被广泛应用于供暖、煮食和工业加热等方面。
2. 电阻加热焊接在金属加工和焊接领域，焦耳定律也有重要应用。
通过在金属导体上通电，根据焦耳定律产生的热量，可以使导体温度升高，从而实现金属焊接。
利用焦耳定律，可以计算所需的电流强度和时间，来控制金属的加热温度，以达到理想的焊接效果。
3. 电阻器的设计焦耳定律对于电阻器的设计也非常重要。
根据焦耳定律，可以计算出在特定电流和时间下，所需的电阻大小，以确保电阻器在使用过程中不会过热或损坏。
电阻器广泛应用于电子电路中，用于调节电流强度和实现电路的稳定性。
4. 故障电流的计算在电力系统中，焦耳定律也经常被用于计算故障电流。
当电力系统中发生短路或故障时，电流会急剧增大，导致电线和设备过载。
焦耳定律及其应用
一、知识和技能知道焦耳定律并能熟练解决电热器的问题二、过程和方法根据焦耳定律能够大致计算生活中的电热器做功问题。
三、情感、态度、价值观通过电热的利用和防止知识的学习，认识科学是有用的。
教学过程一、复习预习电流的热效应：电流通过任何一个导体，导体都要发热，把电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。
电热器：利用电流的热效应来工作的用电器。
如何让电热器产生更多电热？同一电热器，通电时间越长，发热越多。
〖可能与时间有关，t 越大，Q越大〗电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。
〖可能与电阻有关，R越大，Q越大〗二、知识讲解课程引入：焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特。
焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。
青年时期，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。
道尔顿给予了焦耳热情的教导。
焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学。
1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。
通过实验他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。
四年之后，俄国物理学家楞次进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。
因此该定律称为焦耳定律。
焦耳活到了七十一岁。
1889年10月11日焦耳在索福特逝世。
他一生用近四十年的时间探索“功和热量”之间关系”，不畏艰难，呕心沥血。
他的事迹非常感人，后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。
考点/易错点1 焦耳定律内容：电流通过导体所产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
意义：揭示了电热的计算方法。
公式：Q=I2Rt单位：焦（J) 1J=1A2·Ω·s说明：A.实验定律普遍适用于各种电路电热计算。
B.注意Q与R、I、t的“同体、同时性”关系。
C.落实Q与R、I、t的单位“统一性”原则。
拓展：结合欧姆定律：Q = U I t Q = U2 t/RD.推导公式只适用于纯电阻电路电热的计算。
焦耳定律的综合应用
日期:CATALOGUE 目录•焦耳定律的基本概念•焦耳定律在生活中的应用•焦耳定律在工业生产中的应用•焦耳定律在科学研究中的应用•焦耳定律的实验验证与探究焦耳定律的基本概念010102它指出，在封闭电路中，电阻器中产生的热量与电流、电阻和时间成正比。
焦耳定律是定量描述电能和热能之间转换的物理定律。
焦耳定律的数学表达式为：Q = I²Rt其中，Q表示电阻器中产生的热量（焦耳），I表示通过电阻器的电流（安培），R表示电阻器的电阻（欧姆），t表示通电时间（秒）。
焦耳定律反映了电能转换为热能的本质，它告诉我们，当电流通过电阻器时，会因电阻而产生热量，产生的热量与电流的平方、电阻的大小和通电时间成正比。
焦耳定律的物理意义焦耳定律在生活中的应用02电饭煲利用焦耳定律进行加热，通过电能转化为热能，实现烹饪食物的目的。
加热方式温度控制保温功能电饭煲内置温度传感器和控制器，实时监测温度并控制加热功率，确保食物能够均匀受热。
当食物煮熟后，电饭煲会自动切换到保温模式，保持食物的温度和湿度，避免食物过快冷却。
030201电磁炉利用电磁感应原理产生涡流，将电能转化为热能，实现烹饪食物的目的。
加热原理电磁炉具有高效加热的特点，能够快速将锅具加热至高温，缩短烹饪时间。
高效加热电磁炉内置多重安全保护功能，如过热保护、过载保护等，确保使用安全。
安全性电动车使用多个电池组串联而成，每个电池组由多个电池单元组成。
电池组电动车的充电系统采用智能充电管理技术，根据电池组的特性自动调整充电电流和电压，确保电池能够安全、快速地充电。
充电管理电动车的电池管理系统通过监测每个电池单元的电压和温度，确保电池组之间的均衡性，延长电池使用寿命。
均衡性电动车的电池管理焦耳定律在工业生产中的应用03电炉的控制原理总结词：精确控温详细描述：焦耳定律在电炉控制系统中发挥着关键作用。
通过测量电炉的电阻和电流，可以计算出电炉产生的热量，从而实现对温度的精确控制。
第四节焦耳定律及其应用
四 焦耳定律
英国物理学家焦耳通过大量的实验，于 1840年精确地确定了电流产生的热量跟电 流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。
1 内容：电流流过导体时产生的热量，跟 电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电的时间成正比 。
2 ）产生的热量Q。
解： 1 ） W＝UIt ＝380×10×1 ＝3800焦 2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1 ＝200焦
答： 消耗的电能是3800焦； 产生的热量是200焦。
六 思考与讨论
为什么电炉接入照明电路后，能放出大 量的热来，而与电炉连接的导线却不怎 么热？
答: 因为电线和电炉串联，通过它们的
电流是一样的，而电炉的电阻比电线的 电阻大的多，所以根据焦耳定律Q=I2Rt 可知，在相同时间内电流通过电炉产生 的热量比通过电线产生的热量大，因此 电炉热而电线却不热。
七 小资料
焦耳 焦耳（1818～1889），英国物理学家。他极 力想从实验上去证明能量的不灭。对发现和确立 能量守定律作出了主要贡献。 1840年，焦耳经过了多次通电导体产生热量的 实验发现电能可以转化为热能，并且得出了一条 定律，导体在一定时间内放出的热量同电路的电 阻以及电流强度二次方的乘积成正比，即焦耳定 律。
2 公式：Q=I2Rt 3 单位：
I—安 R—欧 t—秒 Q—焦
五 例题
（1）某导体的电阻是2欧，当1Q= I2Rt =(1安)2 × 2欧× 60秒 =120焦
答：1分钟产生的热量是120焦。
（2） 一只“220V 45W ”的电烙铁，在额定 电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你 能用几种方法解此题？
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第十一讲 焦耳定律及其应用知识点归纳：1、电流的热效应的影响因素:电流、电阻和通电对间2、电流热效应的应用:如电炉、电热毯、电熨斗、电烤箱等．3、焦耳定律:电流在导体上产生的热量与电流平方成正比，与电阻成正比，与通电时间成正比，即：Q=I 2Rt 。
4、电热的利用和防止：①电流的热效应应用，如电烤箱、电热毯、电炉子、电灯等；②电视机等电器长时间工作，会使后壳积聚较多的热量，从而影响寿命，需要散热公式运用：例1：某导体的电阻是2Ω，通过2A 的电流时，10s 产生多少热量？练习：（1）某导体的电阻是1Ω，通过200mA 的电流时，多少min 产生热量24J ？（2）某导体的电阻是1Ω，通过多少mA 的电流时，5min 能产生12J 的热量？典型例题1．某电炉上标有“220 V ，1 000 W ”的字样，把它接在220 V 的电路中，则该电炉正常工作1 h ，产生多少热量？电炉丝的电流是多少？电炉丝的电阻是多少？电功率 电功物理意义 表示电流做功的快慢 表示电流做功时消耗电能的多少定义 电流单位时间内所做的功电流所做的功符号 P W单位 瓦特（w ）焦耳（J ）、度（Kw ·h ）（1度=1Kw ·h=3.6×610J ）公式（1）P=W/t （P 、W 、t 三者知二求一） （2）P=UI （P 、U 、I 三者知二求一） （3）P=2I R （P 、I 、R 三者知二求一, 多用于串联电路，只用于纯电阻电路）（4）P=2U R（P 、U 、R 三者知二求一,多用于并联电路，只用于纯电阻电路）（1）W=Pt （W 、P 、t 三者知二求一） （2）W=UIt （W 、U 、I 、t 四者知三求一） （3）W=2I Rt （W 、I 、R 、t 四者知三求一，只用于纯电阻电路）（4）W=2U t R（W 、U 、R 、t 四者知三求一，只用于纯电阻电路）联系P=W/t2．小明同学的玩具电动车上，有一微型直流电动机，小明将它接在图示的电路中，闭合开关后，移动变阻器的滑动片P。
(1)当电压表示数为0.3V时，电动机不转动，此时电流表示数为0.3A。
求电动机线圈的电阻是多大？(2)当电压表示数为3V时，电动机正常转动，此时电流表示数为0.4A。
求电动机的发热功率及对外做功的机械功率。
SA PMV基础练习1．实验表明，电流通过导体产生的热量跟成正比,跟导体的成正比,跟成正比.这个规律叫做焦耳定律.可以用公式表示．2．电流通过导体时________能转化成________，这个现象叫做___________．3．一个电热器接在3 V的电源上，5 min内产生的热量是90 J，则这个电热器的电阻是________，通过它的电流是________A，如果通过这个电热器的电流是原来的2倍，则5 min内它产生的热量是________J．4．电流通过电烙铁，电能转化为________能，电流通过电风扇，电能转化为________能，给蓄电池充电，电能转化为________能．5．甲、乙两个电热器在相同的电压下产生相同的热量，甲的通电时间是乙的2倍，那么甲电热器电阻是乙的________倍，甲电热器的功率是乙的________倍．6．电热既有有利的一面，也有不利的一面．家里的________、________、________都是利用电热的例子，而电视机后盖有很多孔，就是为了________7．一位同学家某天电能表示数为1836．5 kW·h，他家有40 W的灯4盏，每盏灯的电阻是________Ω，30 W的收录机一台，收录机的电阻是________Ω，这些用电器同时工作时的工作电流为________A，平均每一天用电4 h，一个月后（30天计），共用电________kW·h，此时电能表示数应为________kW·h，若每度电费是0.55元，则应付电费________元．8．一只标有“220 V 5 A”的电能表，可以用在最大功率为________W的家庭电路中，现有额定电流为1 A、5 A、10 A的三种保险丝，这个电路应选用________A保险丝，如果在电能表所允许的最大电流下工作2 h，这个电流消耗________kW·h的电能．9．下列用来防止电热危害的物体是（）A．供取暖用的电褥子B．电暖器的散热片C．电熨斗的金属外壳D．电视机上的散热窗10．一个电热器接在电压为10 V的电源上，电功率为10 W，那么（）A．这个电热器的电阻等于10 ΩB．通过这个电热器的电流等于10 AC．每1min这个电热器消耗的电能是10 J D．每1min这个电热器产生的热是10 J11．在研究电热跟哪些因素有关的实验中，为了比较电流通过两段不同的金属丝产生的热量跟电阻的关系，实验时，应保持相同的物理量是（）A．通过它们的电流和加在它们两端的电压B．通过它们的电流和加在它们的电阻C．通过它们的电流和通电时间D．通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间12．某课外小组自制了一把电烙铁，它的额定电压为220 V，正常工作的电流为0.2 A，该电烙铁的额定功率是（）A．110 W B．1 100 W C．44 W D．4.4 W13．对于家庭电路来说，接入电路的总电阻和电路消耗的总功率的情况是（ ）A ．开亮的灯越多，总电阻越大，总功率越大B ．开亮的灯越多，总电阻越小，总功率越小C ．开亮的灯越少，总电阻越大，总功率越小D ．开亮的灯越少，总电阻越小，总功率越大14．甲、乙两个用电器，串联后接在某一电路上，在相同时间内，电流通过甲用电器消耗的电能比乙用电器消耗的电能多，则甲、乙用电器相比较是（ ）A ．R 甲>R 乙B ．R 甲<R 乙C ．R 甲=R 乙D ．无法判断15．电炉通电后，电炉丝热得发红，而与电炉丝相连接的输电导线却不太热，这是因为（ ） A ．通过电炉丝的电流比较大 B ．电炉丝的电阻比较大 C ．以上两种说法都对 D ．无法确定 16．下列家用电器中不属于电热器的是（ ） A ．电饭锅 B ．电熨斗 C ．电风扇 D ．电烤箱17．一用电器标有“6 V 3 W ”的字样，用电流表测得此时通过它的电流是300 mA ，则1 min 内该用电器实际消耗的电能是（ ）A ．180 JB ．108 JC ．1.8 JD ．64.8 J18．电风扇、电烙铁和电动机上都标有“220 V 60 W ”字样，它们都在额定电压下工作相同时间，产生热量多的是（ ）A ．电风扇B ．电烙铁C ．电动机D ．一样多19．如图8-8所示，是研究“电流的热效应跟电阻大小的关系”的实验电路图．两个烧瓶盛着等量的煤油，温度计显示煤油的温度，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶甲中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶乙中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大．请完成这个实验：（1）请你用笔画线作导线，帮他完成电路． （2）这样连接的目的是____________．（3）实验过程中可以观察到甲瓶中温度计的示数小于乙瓶中温度计的示数，这表明____________．图8-820、一家用电热水器的铭牌如右表所示：根据铭牌所提供的信息，解答下列问题：（1）为安全起见，该电热水器使用的插座选用下图中哪一个？ 。
（2）求该电热水器正常工作时电热丝的电阻。
（3）若电热水器正常工作时电热丝所产生的热量的80%被水吸收，求上一问题中给水加热的时间.甲乙桃花牌全自动电热水器型号：THP 2-12D 容量：12L 额定功率：2KW 净重：22Kg额定电压：220V 类别：防能电保护一类出厂时间：2005年3月 编号：2003100 桃花厨房设备有限公司21、如图是一条电热毯电路的示意图，R 0是发热电阻丝，R 是串联在电路中的电阻，S 是控温开关。
电热毯标牌上标有“220V 40W ”字样。
问（不考虑温度对电阻值的影响）： ⑴、要使电热毯处于低温挡时，开关S 应处于什么状态？⑵、发热电阻丝R 0的阻值是多大？ ⑶、当电热毯处于低温挡时，电路中的电流为0.1A ，则在10s 内电阻丝R 0产生的热量是多少？22、小华家买了一个家用电吹风，如图37甲所示。
其简化电路如图37乙所示，主要技术参数如右表。
请解答如下问题：（1）当电吹风吹冷风时，正常工作5m i n 消耗的电能是多少？（2）当选择开关旋至何处时，电吹风正常工作的功率最大？此时电路中的总电流是多大？ （3）当电路供电电压为200V 时，电吹风电热丝的实际电功率为多大？（结果保留一位小数）型 号 S HZ2010-624 热风温度 50℃~70℃额定功率热风时：1000W 冷风时：120W 额定电压 220V 质 量 0.5kg RR 0 S 220V 图3723、小明家的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱内水温达到92℃时开关S 1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温度t 时，S 1又闭合重新加热．饮水机的铭牌数据与电路原理图如下：（1）求电阻R 1的阻值；（2）求正常加热时通过饮水机的电流；（3）在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为5m i n ．加热一次消耗的电能是多少？重新加热前的水温t 是多少？[不计能量损失，c 水=4.2×103J/(kg ·℃)]非纯电阻电路相关计算1.2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车，如右图所示，不仅气势磅礴而且还是一辆电动车，充一次电可以走100公里左右．假设这辆电动彩车总质量为 6.75×103kg ，当它匀速通过天安门前500 m 的检阅区域时用时250 s ，驱动电机的输入电流I ＝10 A ，电压为300 V ，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g 取10 m/s 2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求： (1)驱动电机的输入功率； (2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率； (3)驱动电机的内阻和机械效率．2、一台直流电动机的额定电压为U ＝110V ，电枢的电阻R ＝0.5Ω，当它正常工作时通过的电流I=20A ，若电动机正常运转时间t ＝1分钟。
求：⑴电流所做的功；⑵电枢上产生的热量；⑶电动机输出的机械能。
热水箱水量 额定电压加热时功率 保温时功率 2kg220V440W40W图38220VSR 1S 1R 23．如图所示，有一提升重物用的直流电动机，内阻r=0.6 Ω, R=10 Ω,U=160 V ，电压表的读数为110 V ，求：（1）通过电动机的电流是多少？（2）输入到电动机的电功率是多少？（3）在电动机中发热的功率是多少？（4）电动机工作1 h 所产生的热量是多少？4．如图2-28所示，已知电源电压为20V ，内阻不计，当接入固定电阻R=5Ω时，电路中标有“3V 4.5W ”的灯泡L 和内阻r ′=0.5Ω的小型直流电动机恰能正常工作，求：（1）电路中的电流强度？（2）电动机的额定工作电压？ （3）电源的总功率？5规格为“220 V 36 W ”的排气扇,线圈电阻为40 Ω,求:(1)接上220 V 电压后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;(2)如果接上电源后,扇叶被卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率.6、一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V ，电流为0.3A 。