焦耳定律ppt

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《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
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D.电功率较小
较窄处电压大,电功率较大
2023/9/16
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新课讲授
三、电热的利用和防止
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1.电热的利用
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第二级
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第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即:Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
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红,而导线却几乎不发热?
导线与电热丝串联,电流、时间都相同,导线电阻远小于电
炉丝电阻, 由Q= I2Rt可知,导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
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《焦耳定律》ppt课件

《焦耳定律》ppt课件
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
实验延伸
思考1 小电机转动时,如何计算机械功率P机械? P机械=P电-P热
思考2 小电机转动时,如何计算时间t内做的机械功W机械? W机械=P机械t
思考3 在电动机的铭牌上,经常看到的输入功率和输出功率跟本 节课中哪些物理量是对应的?内阻上消耗的功率呢?
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
问题2 功是能量转化的量度,电能转化的量度是什么 ? 问题3 静电力做功与电流做功的关系?
4
电功的推导
例 1 一段 电路两端的电势差为 U , 电荷从 电路一端定向移 动到另一端所用的时间为t,形成的电流为I,
试求: 1 时间t内通过这段电路的电荷总量q? 2 时间t内电流做的功?
5
焦耳定律
例 2 电流 I 通过电阻为R 的电炉,试计算在时间 t 内电 炉产生的热量Q。
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
纯电阻电路
非纯电阻电路

第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)

第十八章第4节焦耳定律PPT课件(人教版)

知识要点
1. 电流的热效应:电能转化为内能。 2. 焦耳定律:电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比,与 导体的电阻成正比,与通电时间成正比。
公式:Q I 2Rt 。
电热的影响因素:通过导体的电流、导体的电阻、通电时间。
当电能全部转化为内能:Q W UIt=I 2Rt 。
3. 电热的利用与控制。
发现很热,而其他用电器仍正常工作,请你用所学的物理 知识帮小洁分析一下,产生这一现象的原因是( C )。
A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
实验探究
【解析】电流和通电时间相等,由 Q I 2Rt可知,电源线很热,说明电源线
电阻产生的热量多,电源线电阻比较大。导体的电阻与导体材料、导体长度 、导体横截面积有关,电饭锅电源线的材料、长度一定,电阻较大,是因为 电源线横截面积太小,电源线太细造成的。
焦耳定律
知识点一:电流的热效应 定义:电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫作电流的热效应。 影响因素:在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量 越多;在电流和电阻相同的情况下,通电时间越长,产生的热量越多。 电热的利用与控制 (1)电热器原理:由于电流通过导体,导体对电流的阻碍作用,而电流 要克服导体的阻力要做功,因为能的转化是靠做功来量度的,所以电流 做多少功,就有多少电能转化成热能。这就是电阻式电热器的加热原理。
实验探究
【解析】电炉在使用时,电炉丝和导线串联,在串联电路中,电路处处相等
,即I电炉丝 =I导线 ,通电时间t相同,根据Q I 2 Rt ,因为R电炉丝 R导线 ,
所以电流产生的热量Q电炉丝 Q导线 ,从而出现电炉丝热得发红,而与电炉丝
相连的导线却不怎么发热的现象。

第五节焦耳定律课件

第五节焦耳定律课件

焊接工艺
塑料加工
塑料加工过程中,利用焦耳定律产生 的热能使塑料熔化,再进行成型加工 。
在焊接过程中,利用焦耳定律产生的 热量熔化金属,实现金属的连接。
在科学实验中的应用
热传导实验
焦耳定律在热传导实验中用于研 究热量在不同物质之间的传递规
律。
热辐射实验
焦耳定律在热辐射实验中用于研究 热量在空间中的传递规律。
热力学实验
焦耳定律在热力学实验中用于研究 热量与物质状态变化之间的关系。
04
焦耳定律的拓展知识
焦耳定律与能量守恒定律的关系
焦耳定律与能量守恒定律是物理学中 的两个基本定律,它们之间存在密切 的联系。焦耳定律指出,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,而能量守恒定律则 表明,能量不能被创造或消灭,只能 从一种形式转化为另一种形式。因此 ,焦耳定律是能量守恒定律在电能和 热能之间转换的具体表现。
温度计
测量电阻丝的温度,确保实验 过程中温度的准确性。
恒温水槽
保持实验环境的温度稳定,以 减小环境温度对实验结果的影
响。
实验操作流程
准备实验器材
按照实验设备介绍准备 所需器材,并确保其完
好无损。
连接电路
将电源、电阻丝、温度 计和恒温水槽按照电路
图正确连接。
开始实验
打开电源,观察温度计 的读数变化,记录电阻 丝在不同时间点的温度
焦耳定律的基本概念
焦耳定律指出,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。
数学公式表示为:Q = I²Rt,其中Q表 示电阻器中产生的热量,I表示通过电 阻器的电流,R表示电阻器的电阻,t 表示时间。
焦耳定律的意义
焦耳定律是电路分析和电力传输 领域的基本定律之一,是理解和 设计电子设备和电路的重要依据

《焦耳定律》课件(29张ppt)

《焦耳定律》课件(29张ppt)

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?
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。
2
电热的利用和防止 1、电热的利用: 电热水器、电 饭锅、电熨斗、 电孵化器等等.
2、电热的防 止:电视机 后盖的散热 窗、电脑主 机里面的小 电风扇等等.
练习
1.将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上,若 R1=5 Ω >R2,通电后问那根火柴先被点燃 ( A ) A. R1在上的火柴 B. 在R2上的火柴 C. 同时点燃 D. 无法确定 2.要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半,则应 使 ( D ) A. 通过它的电流减小一半 B. 它两端的电压减小一半 C. 它的电阻减小一半 D. 电压和电阻均减小一半
2 2
Q I Rt 0.6 A 60 300s 6480J
例题
例2:某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω,当 它正常工作一分钟后,消耗的电能为多少?线圈中产生的热 量为多少?如没有其他能量的损失,则得到多少的机械能?
解:消耗的电能为: W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
实验1:研究电热与电阻关系
R2 10
R1 5
电阻丝 大 的电阻产生的热量多.
在电流、通电时间相同时,阻值

焦耳定律通用课件

焦耳定律通用课件

电源
12V直流电源
导线
用于连接电源和实验装置
电阻丝
不同阻值的电阻丝,用于模拟不 同导体的电阻
支架
用于固定电阻丝和温度计
计时器
用于测量加热时间
温度计
用于测量电阻丝的温度
实验步骤
步骤1
准备实验器材,检查电源、导线 、电阻丝、温度计和计时器是否
完好。
步骤2
将电阻丝固定在支架上,连接电源 和导线,确保电路连接正确无误。
在此添加您的文本16字
分析影响电熨斗能耗的因素,如加热元件的功率、工作时 间和熨烫负荷等。
在此添加您的文本16字
探讨如何通过优化加热元件的功率和工作时间来降低电熨 斗的能耗。
在此添加您的文本16字
提供实际案例,如不同品牌和型号的电熨斗,说明如何应 用焦耳定律降低其能耗。
感谢您的观看
THANKS
的转换关系,进一步证明了热力学第一定律和能量守恒定律的正确性。
03 焦耳定律的应用
电热器
总结词
电热器是焦耳定律的重要应用之一, 通过电能转化为热能,实现加热和保 温效果。
详细描述
电热器利用电阻丝发热,将电能转化 为热能,通过散热片将热量散发到空 气中。电热器具有加热速度快、温度 可调、使用方便等特点,广泛应用于 家庭、办公室等场所。
焦耳定律通用课件
目录
CONTENTS
• 焦耳定律简介 • 焦耳定律的原理 • 焦耳定律的应用 • 焦耳定律的实验 • 焦耳定律的扩展知识 • 焦耳定律的习题与解答
01 焦耳定律简介
焦耳定律的发现
01
焦耳定律是由英国物理学家詹姆 斯·焦耳在19世纪初通过实验发现 的。
02
焦耳通过研究电阻中产生的热量 与电流、电阻和时间的关系,得 出了焦耳定律的基本原理。

《焦耳定律》课件

《焦耳定律》课件

《焦耳定律》课件ppt xx年xx月xx日CATALOGUE 目录•引言•焦耳定律基本概念•焦耳定律的数学表述及性质•焦耳定律实验及应用•热力学第一定律与焦耳定律的关系•课程总结与展望01引言焦耳定律是物理学中的一个基本原理,涉及能量转换和传导的过程。

原理的起源、发展和应用是物理学史和科技应用中的重要内容。

课程背景帮助学生了解焦耳定律的基本原理和重要意义。

掌握能量转换和传导的基本规律及焦耳定律的应用。

课程目的课程安排第一部分第二部分Array焦耳定律的基本原理和公式焦耳定律的起源、发展和意义第三部分第四部分焦耳定律的应用实例实验操作与演示02焦耳定律基本概念焦耳定律数学表达式焦耳定律可以用数学表达式进行表示,即Q=I^2Rt,其中Q表示热量,I表示电流强度,R表示电阻,t表示时间。

焦耳定律的简化表达式在纯电阻电路中,焦耳定律可以简化为Q=I^2Rt=U^2t/R,其中U表示电压。

焦耳定律的定义焦耳定律反映了电能转化为热能的过程,即电流通过电阻时,电能被转换成热能。

热量与电流强度、电阻和时间的关系焦耳定律指出了热量与电流强度、电阻和时间之间的关系,即电流强度越大、电阻越大、时间越长,产生的热量就越多。

物理学史背景焦耳定律的发现与电磁学的发展密切相关。

19世纪初,人们对电磁学的研究表明,电流通过电阻时会发热。

焦耳的实验研究19世纪中期,英国物理学家焦耳进行了大量的实验研究,通过测量电流通过电阻时产生的热量,发现了焦耳定律。

后续发展焦耳定律是电路中能量转化和传递的基本规律,是电路分析和设计的基础。

后续的物理学研究也对焦耳定律进行了验证和完善。

03焦耳定律的数学表述及性质焦耳定律的数学表述是电路中产生的热量等于电流的平方乘以电阻乘以时间。

数学表达式为$Q = I^{2}Rt$焦耳定律的数学表述焦耳定律表明,电路中产生的热量与电流的平方成正比,与电阻成正比,与通电时间成正比。

焦耳定律揭示了电路中能量的转化和传递规律,是电路分析和设计的重要基础。

第4节 焦耳定律 课件(25张PPT)

第4节  焦耳定律  课件(25张PPT)

整合训练
1.现有甲、乙两个电炉子,已知电炉电阻R1>R2,分别接入电源 电压220V的电路中,相同时间内,它们发热情况是( )
A.甲放热多 B.乙放热多 C.同样多 D.无法判断
2.将一台“220V 100W”的电风扇,一个”220V 100W”的充 电器,一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上,
公式: Q = I ² R t
意义: 热量 电流 电阻 时间
单位: J A Ω S
英国物理学家焦耳做了大 量的实验,于1840年最先精确 地确定电热跟电流、电阻和通 电时间的关系,即焦耳定律.
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?
实验反思:此实验中有哪些注意事项? (1)密闭容器中空气要求:等量 (2)实验开始前液面高度应相同 (3)实验装置气密性完好
第四节 焦耳定律
小明的爸爸出门前嘱咐他好 好写作业,不要看电视。爸爸回 来时看到他在认真写作业,电视 机也没打开,很高兴,可是用手 一摸电视机的后盖就发现,小明 刚看过电视。你知道他爸爸是根 据什么判断的吗?
生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产 生。请举例说明。
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 做电流的热效应。
在相同时间内,电流通过他们时发热功率最大的是( )
A.电烙铁
B.充电器 C.电风扇 D.一样多
3.一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下工作时 的电阻是1210Ω,它的额定功率有多大?在额定电压下 通电10min产生多少热量?
4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过 5A的电流时,每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台 电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。

15.4 探究焦耳定律课件(共22张PPT)

15.4 探究焦耳定律课件(共22张PPT)
很多用电器在工作时,虽然也会将一部分电能转化为内能,但其目的并不是利用电热,而主要是将电能转化为其他形式的能(如机械能等),这样的用电器不是电热器。例如,洗衣机和电风扇工作时,主要将电能转化为机械能;电视机工作时,主要将电能转化为声能和光能,它们都不是电热器。
不是有的用电器都是电热器
课堂小结
(2)探究导体产生的热量跟电流的关系:如图乙所示,控制电阻与通电时间相同,改变电路中的电流。
(1)控制不变的量:电流、通电时间。(2)实验过程:选两根阻值不同的电阻丝,两个装有初始温度相同、等质量煤油的玻璃瓶,连接好电路后,闭合开关,通电一段时间后,记录两个玻璃瓶内煤油的温度。(3)实验结论:当电流、通电时间一定时,导体的电阻越大,煤油的温度越高,表明导体的电阻越大,产生的热量越多。
实验2:探究导体产生的热量跟电流的关系
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.公式:Q=I 2Rt,适用于所有电路。Q—热量—单位为JI—电流—单位为AR—电阻—单位为Ωt—通电时间—单位为s
考考你:电炉接入电路中时,电炉丝和导线中流过相同的电流,为什么电炉丝发热可以烧水,而导线几乎不发热?原因:导线的电阻远小于电炉丝的电阻,产生的热量少。
实验1:探究导体产生的热量跟电阻的关系
(1)控制不变的量:电阻、通电时间。(2)实验过程:取质量、初始温度与上述实验相同的煤油,闭合开关,调节滑动变阻器,增大通过电阻丝的电流,通电时间与前次相同,记录玻璃瓶内煤油的温度。(3)实验结论:当电阻、通电时间一定时,通过导体的电流越大,煤油的温度越高,表明导体的电流越大,导体产生的热量越多。
“双挡”的控制开关
1.短路式:如图所示,两个电阻串联,把开关与其中一个电阻并联。U一定,
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四、电热的利用和防止
1.电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
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。
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。
延伸迁移:
有两根金属电阻丝,电阻分别为5Ω和15Ω, 将它们串联后接在一个电源两端,它们的电 压 之比为__1_:_3_,在相同的时间内产生的热量之比 为__1_:_3__;
4、一只电烙铁的额定电压是220V,在额定电压下 工作时的电阻是1210Ω,在额定电压下通电10分钟产 生多少热量? (24000J)
5、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为 380V,线圈的电阻为2Ω ,通过线圈的电流为10A.这台 电动机正常工作时,一秒钟消耗的电能为3_8_0__0J,产生 的热量为2_0_0_J.
(2)课本演示1探究什么与电热的关系?用了什么探究 方法?为什么让两个电阻串联?
(3)课本演示1探究什么与电热的关系?为什么将一 个电阻和这个容器中的电阻并联?
(1)密封容器中的电阻丝通电后,是否产生热,产生 热的多少通过途径观察出来?
实验1:研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A
第十八章 第4节
焦耳定律
生活中,许多用电器通电后,都伴有热现象产 生。请举例说明。
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 做电流的热效应。
教学目标
• 知道电流的热效应 • 知道焦耳定律,会用焦耳定律进行计算通过电流相同,为什么电炉丝热 得发红,而导线却几乎不发热?
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?
[猜想与假设]
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
自学辅导:
自学阅读课本演示1、演示2,回答下列问题:
(1)密封容器中的电阻丝通电后,是否产生热,产生 热的多少通过什么途径观察出来?属于什么探究方法?
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
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
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。
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。
2、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? (6480J)
三、电能和电热关系
自学讨论:
电流通过用电器把电能转化为其他不同形式的能量。 1、电流通过用电器如果电能全部转化为内能时,
消耗的电能W和产生的热量Q之间存在什么关系?举例 说明。
练习二:
3、一只额定功率是450W的电饭锅,在额定电压下 使用,每分钟产生多少热量? (27000J)
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 = I2Rt
3.单位: I-------安培(A) R-------欧姆(Ω) t --------秒( s )
Q------焦耳(J)
练习一:
1、某导体的电阻是2 Ω,通过2A的电流时,1 min产生多少焦耳的热量? (480J)
如果将它们并联同一电源两极间,通过它们的电 流之比为_3_:_1_,在相等的 时间内产生的热量之 比为3_:_1__.
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