《焦耳定律》电功率PPT课件4
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《焦耳定律》电功率PPT课件4生活中的物理
情景引入:电脑使用一段时间后,用手触摸主机有什么感觉?为什么?电脑后面有一些小孔,而且有时能听到风扇转动的声音,小孔和风扇起什么作用?
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
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。
利用电流的热效应来加热的设备:______
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?
提出问题:
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
... ... ...
[设计实验]
讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关,应该用 什么方法去研究?
讨论2:实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少?这种研究方法叫什么法?
当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀,导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.
电流产生的热量越多,液面就会上升得越高.
实验中,通过观察_____________来比较电流产生的热量的多少.
... ... ...
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 = I² R t
3、电能和电热关系
当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即
Q=W =UIt = I2Rt (如:电暖器,电饭锅,电炉子等)
此时:Q=W=Pt=UIt = U²/Rt
当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:
电能----内能+机械能
4.应用解释:导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热呢?
答:电炉通过导线接到电路中,导线中的电流跟电炉丝中的电流相等,但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多,根据焦耳定律Q=I2Rt知,电流相等时,电阻大的,相同时间里放出的热较多,所以电炉丝很热,而导线却不热。
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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?
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。
四、电热的利用和防止
1.电热的利用
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。
2.防止电热的危害
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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