内容正文:
第十八章 电功率
焦耳定律
【温故知新】
1. 电流做功的过程实质上是把 能转化为其它形式的能。电动机工作的过程实质上是把_____能转化为_______能。
电
机械
2. 功率大小与电阻的关系是什么?
在电流一定时,功率与电阻成正比;
在电压一定时,功率与电阻成反比。
电
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18.4 焦耳定律
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生活中的物理
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18.4 焦耳定律
电流通过导体时,电能要转化为内能(热能)现象
电流的热效应:
生活中许多用电器接通电源后都伴有热现象产生。
电炉丝通过导线接到电路里,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
一、电流的热效应
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
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18.4 焦耳定律
一、电流的热效应
认识焦耳定律演示器
电流通过导体时,电能要转化为内能(热能)现象
电流的热效应:
探究电流通过导体时产生热量的影响因素
实 验
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18.4 焦耳定律
一、电流的热效应
演 示 ①
电阻不同,电流、通电时间相同时。
通电一定时间后,比较U形管中液面高度差的变化。
将两个密闭容器的阻值分别为 5Ω、10Ω电阻丝串联起来接到电源两端,即通过两段电阻丝的电流相同。
电流通过导体时,电能要转化为内能(热能)现象
电流的热效应:
你看到的现象说明了什么?
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18.4 焦耳定律
一、电流的热效应
演 示 ①
电阻不同,电流、通电时间相同时。
结论1:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,通过这个电阻产生的热量越多。
电流通过导体时,电能要转化为内能(热能)现象
电流的热效应:
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18.4 焦耳定律
电流通过导体时,电能要转化为内能(热能),这种现象叫电流的热效应。
定义:
一、电流的热效应
演 示 ②
电流不同,电阻、通电时间相同时。
通电一定时间后,比较U形管中液面高度差的变化。
用一个相同的电阻和其中的一个容器内的电阻并联,即通过两容器中电阻的电流不同。
你看到的现象说明了什么?
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18.4 焦耳定律
演 示 ②
电流不同,电阻、通电时间相同时。
结论2:在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,通过这个电阻产生的热量越多。
电流通过导体时,电能要转化为内能(热能)现象
电流的热效应:
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18.4 焦耳定律
二、焦耳定律
1.焦耳定律的内容
英国物理学家焦耳利用实验最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系:
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。这个规律叫做焦耳定律。
热量:Q ,电流:I ,电阻:R ,时间:t ,
焦耳定律的数学表达式为:
Q=I²Rt
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18.4 焦耳定律
二、焦耳定律
1.焦耳定律的内容
对焦耳定律的理解
① I、t相同时,R越大,Q越多。
② R、t相同时,I越大,Q越多。
热量
Q=I²Rt
注意:在 Q=I2Rt 中,必须有两项相同,才能比较剩余两项之间的变化关系。
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二、焦耳定律
1.焦耳定律的内容
Q=I²Rt
2.热量与电功的关系
又 ∵ U=It
∴ Q=W=UIt=I2Rt
① 纯电阻电路
在纯电阻电路中,电流通过导体时,消耗的电能全部转化为热能,电流产生的热量 Q 等于消耗的电能 W 。
∴ Q=W=UIt
消耗的电能全部用来产生热量的情况下,Q=W。
Q=W=UIt=I²Rt
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二、焦耳定律
1.焦耳定律的内容
Q=I²Rt
2.热量与电功的关系
① 纯电阻电路
② 非纯电阻电路
消耗的电能一部分转化为内能还有一部分转化为其他形式