内容正文:
第五节 焦耳定律
第十四章 电功率
用手一摸电视机后盖
电流的热效应:
上周六,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 后就发现,小明刚看过电视。
电流通过导体时电能转化成热
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
1
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现象:
电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
猜想:
与 电阻、电流、时间 有关
问题:
设计实验:
1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡
士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较.
(加热固体)
2.在烧瓶AB中盛等量的煤油,温度计显示煤油的温
度.烧瓶A中是铜丝,电阻较小,烧瓶B中是镍铬
合金丝,电阻较大.两瓶中金属丝串联起来接到电
源上.通电一定时间后,比较两瓶中煤油的温度变
化. (加热液体)
3.把两烧瓶中密闭,中间插入带有水柱的细玻璃管,
通观察管中水柱位置的变化来比较.(加热气体)
电流通过导体产生的热与电阻的关系
(控制变量法 转换法)
接电源
镍铬丝
铜丝
支 架
(控制变量法 转换法)
条件:
现象:
结论:
等量煤油,电流相同,时间相同
B瓶中温度上升的多
电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
条件:
通电时间相同,电阻相同
现象:
电流大时,温度上升多
结论:
在通电时间一定、电阻相同时,通过的电流越大,产生的热量越多。
结论:在电阻相同,通过电流相同,通电时间越长,产生热越多。
新方案
焦耳定律
Q = I ² R t
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式:
意义:
单位:
焦耳定律: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。
焦耳
(1818-1889)
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为热,而没有同时转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
即: Q = W = Pt =