《探究焦耳定律》電能與電功率PPT課件2
學習目標：
1、知道用電器產熱與電阻、電流的關系。
2、能夠設計實驗對電阻的產熱與電流、電壓、電阻三者的關系進行驗證，并會分析實驗數據得出結論。
3、能夠根據P=UI進行公式變形并應用。
4、知道焦耳定律及公式，學會應用公式進行簡單計算。知道多種用電器散熱方式。
檢測預習一
1.知道用電器產熱與電阻、電流的關系。
2.能夠設計實驗對電阻的產熱與電流、電壓、電阻三者的關系進行驗證，并會分析實驗數據得出結論。
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一、電流的熱效應
電流通過導體時電能轉化成內能，這個現象叫做電流的熱效應。
想想議議
電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱?
電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關?
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實驗1：研究電熱與電阻關系
在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多。
實驗2：研究電熱與電流關系
在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越 多。
焦耳簡介
焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英國物理學家。用近 40 年的時間做了 400 多次實驗，研究熱和功的關系。通過大量的實驗，于 1840 年最先精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。
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二、焦耳定律
1．內容：
電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
2．公式：Q = I2Rt
3．單位：焦耳（J）
三、電能和電熱關系
1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當電流通過導體時，電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，這樣電流產生的熱量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，如當電扇工作時，消耗的電能主要轉化為電機的機械能：電能→內能+機械能
此時，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）來計算電熱
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檢測預習二
知道焦耳定律及公式，學會應用公式進行簡單計算。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
電熱器的優點:清潔衛生，沒有環境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節溫度。
1.原理：利用電流的熱效應來工作的。
2.核心部分：發熱體，它是有電阻率大，熔點高的材料制成的
3.電熱器的電熱和電功的關系
因為電熱器中消耗的電能只用來發熱，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：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。
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隨堂練習
電流的熱效應有時對我們有益，我們利用它；有時對我們有害，需要減少電流導致的發熱，或者盡快把發出的熱散發掉。
(1)列舉兩個生活或者生產中利用電流熱效應的實例
電熱毯、電烙鐵、電飯鍋、電熱孵化器等
(2)列舉兩個生活和生產中為防止電流熱效應產生危害而采取的措施
電腦主機有風扇散熱;電視機上的散熱窗、電動機外殼有許多散熱片
關于焦耳定律（電熱）的計算練習題
1.某導體的電阻是2Ω,通過2A的電流時，1min產生多少焦耳的熱量？
解：Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
若電流變為原來的2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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