《焦耳定律》ppt物理1

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焦耳定律PPT【16页】

焦耳定律PPT【16页】
答案:BD
课堂练习3:为了使电炉消耗的电功率减小到
原来的一半,应该采用的措施是( D )
A.使电流减半
B.电压减半
C.使电炉的电阻减半
D.使电压和电炉的电阻各减一半。
课堂练习4:课后习题
电能大部分转化为其它能,一小部分转化为热能
电功大于电热
W Q W其它
P电 P热 P其
例题:一台电动机,线圈电阻是0.4 ,当电动机两端加 220V电压时,通过电动机的电流是50A。
(1)这台电动机每分钟所做的机械功有多少? 效率为多少?
(2)某时电动机突然被卡住而停止转动,则此时的电动 机消耗的功率为多少?
W>Q
U>IR (欧姆定律不适用)
应该是W=E机+Q
1.纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的
如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等
电能全部转化为热能,电功等于电热
W UIt U 2 t I 2Rt Q R
P电
UI
I 2R
U2
R
P热
2.非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为 热能以外的形式的能力为目的,发热不是目的,而 是难以避免的热能损失.例如电动机、给蓄电池充 电等
(1)特点: 电场力做功与路径无关,只取决于初末位置的电势差 (2)利用电势差求电功——WAB = qUAB
一、电功和电功率
1. 电功:电流做功的实质是导体中的恒定电场 对自由电荷的电场力做功
W=qU W=UIt
q=It
单位:焦耳(J) 千瓦时(kWh) 1kWh=3.6×106J
一、电功和电功率
探讨几个用电器的能量转化情况
a、电流流过电炉
→电能转化为热能
b、电流流过充电电池

《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
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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

《高二物理焦耳定律》课件

《高二物理焦耳定律》课件
钨丝灯泡寿命问题
应用焦耳定律可以评估钨丝灯泡使用过程中的热量损耗,以提高灯泡的寿命和能效。
总结
焦耳定律是理解电路中能量转换的重要基础。 学会应用焦耳定律,可以帮助我们解决实际问题。 学习物理除了了解规律,更为重要的是培养科学思维和实验技能。
讲解如何记录实验数据、如何进行数据处理和计算,以验证焦耳定律。
3
思考题与讨论
引导学生思考实验结果的意义,并进行思考题和讨论,加深对焦耳定律的理解。
焦耳定律的实际问题
电线起火问题
焦耳定律可以帮助我们理解电线过载时的热量问题,以预防电线起火等安全隐患。
集成电路散热问题
通过焦耳定律,我们可以分析集成电路中产生的热量,以改善散热设计,提高电路的稳定性。
设计电路元件
焦耳定律的应用可以帮助工程师设计电路中的电阻元件,以满足特定的电流和能耗要求。
研究材料的热性质
通过实验测量电流通过材料时产生的热量,可以研究材料的导电性和导热性等热性质。
焦耳定律实验
1
实验步骤及仪器
详细介绍焦耳定律实验的具体步骤和使用的实验仪器,如安培表、电阻器等。
2
Hale Waihona Puke 实验数据记录与处理《高二物理焦耳定律》 PPT课件
高二物理焦耳定律PPT课件
焦耳定律简介
定义:描述了电流通过电阻时所产生的热量与电流强度、电阻值以及时间的 关系 公式:Q=I^2Rt,其中Q为热量,I为电流强度,R为电阻值,t为时间
焦耳定律的应用
计算电器损耗能量
根据焦耳定律可以计算电器在使用过程中的能量损耗,有助于评估电器的效率和节能性。

物理九年级第18章第4节《焦耳定律》优质课件

物理九年级第18章第4节《焦耳定律》优质课件
你们知道他妈妈是用什么方法知道小伟 刚看过电视吗?
交流举出日常生活中 用电器通电后主要产生热的例子。 (比一比哪一组找得多。)
电热器
热水器
电熨斗
饮水机
电饭煲
上面这些生活中常用的电器有什 么共同的特性?


电流通过导体热时效应能转化成 能,
这个现象叫做电流的

一、电流的热效应 动手做:自制灯泡
不同材质,不同粗细,不同长度的金属丝, 都会出现发热现象,且烧掉的时间也不相同。
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究:影响电流热效应的因素
猜想与假设 跟电阻 有关
烫手 用越久
干路 着火
越烫手
不烫手
跟电流 有关
跟时间 有关
二、电流的热效应与什么因素有关
实验探究:影响电流热效应的因素 实验方法
(1)当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用什 么方法去研究?
生的热量为Q2,那么Q2是Q1的 ( B )
A、2倍
B、4倍 C、0.25倍 D、0.5倍
3.一根60Ω 的电阻丝接在36V的电源上,在5分钟内共产 生多少热量? 解: I=U/R=36V/60Ω=0.6A
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60=6480J 4.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 线圈中产生的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×5 Ω×60S=120J 得到的机械能为:W机=W总-Q=26400J-120J=25200J
学习了本课后,你有哪些收获和感想? 和大家分享一下好吗?

《焦耳定律》课件1

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• 易错分析:本题易错选项及错误原因分析: B项,不清楚在非纯电阻电路中公式U=IR不再 成立。 C项,由W=UIt判断出W1=W2,考虑 到电动机有机械能输出,由能量守恒判断得 Q相1>等Q,2,欧实姆际定上律电不动适机用和。电阻两端的电压并不
•W1<DW项2,,由正Q确=判W断得出QU1<1Q<U2,2后实,际由上W电=流U通It得过电 动机做的功一部分转化为电热,另一部分转化 为机械能。
• 答案:暂时不用烙铁时,断开S,RL与R串联后 接在电路中,整个电路电阻较大,电流很小,消 耗的电功率较小,同时又使R保持预热状态;需用 烙铁时,接通S,电烙铁在额定电压下工作,很快 升温。
易错案例剖析
• 易错点:将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导 致错误 • 案例: • 电阻R和电动机M串联接到电路中,如图所示, 已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等,开关接通 后,电动机正常工作。设电阻R和电动机M两端的 电W产1压生,分的产别热生为量的为U热1和Q量2U,为2,则Q1经有,过(电时流间通) t过,电电动流机通做过功R做为功W为2, • A.U1<U2,Q1=Q2 • B.U1=U2,Q1=Q2 • C.W1=W2,Q1>Q2 • D.W1<W2,Q1<Q2
课堂知识构建
考点题型设计
纯电阻电路中电功率的分析与计算

额定电压都是110V,额定功率PA=
100W,PB=40W的电灯两盏,若接在电压是220V
的电路上,使两盏电灯均能正常发光,且电路中
消耗功率最小的电路是图中的哪一个( )
解析:判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否是额定 电压,或电流是否是额定电流。
• (常德市一中2013~2014学年高 二检测)把6个相同电灯接成如图(甲)、 (乙)所示两电路,调节变阻器,两 组电灯均能正常发光。设(甲)、(乙) 两则(电路消) 耗的电功率分别为P1、P2,

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。

《焦耳定律》课件人教版初中物理1

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2、电流通过用电器做功的过程实际上是电能转化 为其它形式的能的过程。电流做了多少功,就有 多少电能转化为其它形式的能。
《焦耳定律》课件人教版初中物理1
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1.学习可以彻底的改变自己,即使失 去原来 改变的 条件, 人也不 会退回 到原来 的样子 ,因为 经过“ 輮”。 人已经 脱离一 个旧我 ,变成 一个新 我.
电功=电热+其它形式的能量 即:UIt=I2Rt+E其他
《焦耳定律》课件人教版初中物理1
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热功率
公 式 : P热=Q/t=I2R 单 位 : 瓦特,W ,常用单位 kW
《焦耳定律》课件人教版初中物理1
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当液体相同,质量 相等时,Q与Δt成正
比,也就能得出电 流与Δt的关系或者 电流的平方与Δt的 关系。
实验数据展示
实验结论
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,跟通电的时间成正比。
二、焦耳定律(实验定律)
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 电的时间成正比。

电荷量q=It 因为电场力做功W= W=qU 所以,W=UIt
1.电功:
在一段电路中电场力所做的功,也就是通常 所说的电流所做的功,简称为电功.
公式: W UIt
电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电 压U、电路中的电流 I 和通电时间 t 三者的乘积.
单位:
在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦 时(kW·h).
W=UIt=I2Rt P=UI=I2R Q=I2Rt=UIt=W
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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
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答:前者说电阻越小,正常工作时单位时间内 产生的热量越多,前提条件是电压相同;而后者说 ,电阻越大,单位时间内产生的热量越多,前提条 件是电流相同,两者并不矛盾。所以我们在应用公 式时应该特别注意条件。
三、电能和电热关系
1.当电流通过导体时,如果电能全部转化耗的电能W,即
Q = W = UIt = I2Rt
如:电暖器,电饭锅,电炉子等。
2.当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电 机的机械能:
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电能 内能+机械能
W>Q热
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例题
将规格都是“220V,100W”的一台电风扇、一台电视 机和一把电烙铁分别接入同一家庭电路中,通电时间相
同,下列说法正确的是( )
A.三个用电器产生的热量相同 C
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?
解:
I=
U R
=
36 60
V Ω
=
0.6
A
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
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课堂小结
焦耳定律 的实验和
内容
电热的利 用和危害
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想想议议
额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越 小,正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是 按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量 越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?
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第4节 焦耳定律
思考问题
周六小明的爸爸离开家时嘱咐小明认真写作业不要看电 视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没有打开,很 高兴。但是爸爸用手一摸电视机后盖后,就发现小明看过电视。
你知道他爸爸是根据什么判定的吗?
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。
实验装置
实验1:研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
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。
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:焦耳(J)
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观察实验
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。
焦耳
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B.电风扇产生的热量最多 C.电烙铁产生的热量最多 D.电视机产生的热量最多
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想想议议
电炉丝和导线通过电流相同,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?
猜想:电流通过导体时产生
热的多少与什么因素有关?
电阻的大小 电流的大小 通电时间的长短
实验方法
转换法
控制变 量法
等效替 代法
类比法
A
B
C
D
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
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。
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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。
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