2022年医学专题—6.3焦耳定律修改后(1).ppt

6.3 焦耳定律(jio r dn l),第一页，共二十九页。,第二页，共二十九页。,感受(gnshu)生活,电流的热效应电流流过导体时，导体就要(ji yo)发热，这种现象叫做电流的热效应。,思考？产生的热量与哪些(nxi)因素有关呢?,第三页，共二十九页。,提出(t ch)问题,电流通过(tnggu)电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？,科学(kxu)探究的过程,合理猜测,实验验证,制定方案,得出结论,交流讨论,第四页，共二十九页。,烫手(tn shu),不烫手(tn shu),why？,合理(hl)猜测,第五页，共二十九页。,现象：电炉丝和导线通过的电流相同(xin tn)。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,根据此现象(xinxing)，你能提出什么问题？,why？,第六页，共二十九页。,why？,合理(hl)猜测,第七页，共二十九页。,探究(tnji)实验：,实验(shyn)方法：,实验(shyn)目的：,研究电流通过导体产生的热量Q 跟电流大小I，电阻R和通电时间t的关系。,设计实验：,1、如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少？2、如何控制电流大小I相同？3、如何控制电阻R的大小不变？4、如何控制通电时间t控制。,控制变量法,探究电流的热效应跟哪些因素有关？,制定方案,第八页，共二十九页。,电流(dinli)通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？,既看不见也摸不着的科学(kxu)量,既看得见也能测量(cling)的科学量,转化,转化,让电流产生的热量被气体吸收，通过观察气体的热膨胀观察玻璃管内的水柱升降或者温度计示数大小来测量。,观察电热的方法：,转化法,第九页，共二十九页。,观察电热(dinr)的方法：,方法(fngf)二,电热丝发热(f r)，点燃火柴,方法三,电热丝发热使煤油升温而膨胀,转化法,第十页，共二十九页。,控制(kngzh)I、R、t,1、如何控制(kngzh)电流相同？,让电阻(dinz)串联,2、如何控制电阻大小相同？,用2个相同的电阻,返 回,第十一页，共二十九页。,电阻丝,结论(jiln)：,在电流、通电时间相同(xin tn)时，阻值 大 的电阻产生的热量多。,探究一：产热多少(dusho)与电阻大小的关系,实验验证,R1R2,第十二页，共二十九页。,电阻丝,结论(jiln)：,在电流、电阻相同时，通电时间(shjin)长 的产生的热量多。,探究二：电热多少(dusho)与通电时间的关系,实验验证,第十三页，共二十九页。,电阻丝,结论(jiln)：,在通电时间、电阻(dinz)相同时，电流越 大 的产生的热量多。,探究三：产热多少与电流大小(dxio)的关系,实验验证,第十四页，共二十九页。,进一步的研究说明产生电流通过导体产生的热量与电流的平方(pngfng)成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。,实验(shyn)分析,第十五页，共二十九页。,1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方(pngfng)成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.,2.公式(gngsh)：Q=I2Rt,3.单位(dnwi)：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.,注意：热量跟电流的平方成正比，假设通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 倍,9,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.,得出结论,第十六页，共二十九页。,根据电功公式(gngsh)和欧姆定律推导焦耳定律.,纯电阻(dinz)电路：W=Q=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt,非纯电阻电路(dinl)：WQ(WUIt=W其他Q),焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2 t/R 来计算热量.,Q=W=UIt=I2Rt,又W=UIt,假设电流做的功全部用来产生热量即Q=W,注意：,得出结论,第十七页，共二十九页。,利用如下图的装置探究“导体(dot)产生的热量与电阻大小的关系两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度1根据控制变量法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量,2实验(shyn)中，发现烧瓶B中温度计的示数升高的快这说明：在 和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，电流产生的热量越。,电热的影响(yngxing)因素,相等,电流,大,多,第十八页，共二十九页。,R,R,研究(ynji)电热与I的关系，那么就要控制 和通电时间不变。所以就设计以上的电路，用了相同的电热丝来保证电阻相同。那么怎样使并联的两个电阻电流不同呢？。最后发现：电流大的那个支路，煤油的示数上升的快。所以说明在电阻和通电时间相同的情况下，导体的电流越，电流产生的热量越。,R,R,电阻(dinz),移动(ydng)滑动变阻器的滑片,大,多,第十九页，共二十九页。,1、为什么选用煤油(miyu)，而没有用水？,实验中，几个重要(zhngyo)的问题，你能答复出来吗？,3、通过什么样的连接方式可以(ky)使阻值不同的电阻丝保持相同的电流？,2、本实验电流产生热量的多少是通过什么方式来说明的？,A因为煤油有颜色便于观察 B因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度 D因为煤油有比较小的比热容,D,第二十页，共二十九页。,前面两个现象(xinxing)的解释,1,第一个为什么 灯泡(dngpo)和导线是串联，通电时间和电流相同，灯泡的电阻比导线的电阻大，产生的热量多。,第二个为什么 干路(n l)的电流等于各个支路的电流之和。导体电阻、通电时间相同电流越大，产生的热量越多。,2,交流讨论,第二十一页，共二十九页。,常见(chn jin)的电热的应用,电炉,电热毯,热得快,电热水壶,电暖气,电熨斗,第二十二页，共二十九页。,电热(dinr)的应用,1.电热器:利用(lyng)电流做功将 能转换为 能的装置.,2.电热器的原理(yunl):利用电流的 制成的加热设备。电热器主要组成局部是。它是由电阻率。熔点 的合金丝制成的加热设备。,电,内,热效应,发热体,大,高,第二十三页，共二十九页。,电流(dinli)热效应的利用,制电热器要求电热丝材料(cilio)电阻率大、熔点高制白炽灯制保险丝要求保险丝材料电阻率大、熔点低,第二十四页，共二十九页。,电热(dinr)的预防,计算机显示器的散热孔,计算机CPU的散热风扇(fngshn),第二十五页，共二十九页。,电热(dinr)的预防,无用(w yn)的电流热效应应尽量减少,导线上的热损耗应尽量减少。家用导线一般用电阻率很小的铜或者铝导线电路板中，用铜箔或者银箔做导线，减小电阻。高压导线又都是采用升高(shn o)电压减少电流的方法来减少热损耗。有些电器加装风扇或者散热片、散热孔。,第二十六页，共二十九页。,【练习1】：某电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生(chnshng)的热量是多少焦？,解：Q=I2Rt=(1A)2 2 60S=120J,第二十七页，共二十九页。,练习(linx)二：有一台标有“220V 100W的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机的温度升高而被烧坏，从出产厂家得知，这种电动机内的线圈的阻值为2欧，问：1这台洗衣机正常工作时，1分钟消耗电能多少？1分内产生多少热量？2电动机卡死时，1分内产生多少热量？,第二十八页，共二十九页。,内容(nirng)总结,6.3 焦耳定律。1、如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少。4、如何控制通电时间t控制。让电流产生的热量被气体吸收，通过观察气体的热膨胀观察玻璃管内的水柱升降或者温度计示数大小来测量。英国(yn u)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.。纯电阻电路：W=Q=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt。究“导体产生的热量与电阻大小的关系,第二十九页，共二十九页。,