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《焦耳定律》电功率PPT教学课件

《焦耳定律》电功率PPT教学课件 详细介绍:

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《焦耳定律》电功率PPT教学课件

第一部分内容:知 识 管 理 

1.电流的热效应

定 义:电流通过导体时电能转化成内能。

应 用:电炉、电熨斗、电饭煲、电热毯。

2.焦耳定律

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。

公 式:Q=I2Rt,在纯电阻电路中,电流做功使电能全部转化为内能,即电流所做的功全部用来产生热量,那么W=Q,则有公式W=Q=I2Rt=UIt=U2Rt=Pt。

注 意:若电路中接入的是电炉、电烙铁等“纯电阻性”的用电器,当电流通过时,消耗的电能全部转化为内能,此时消耗的电能与电热相等,即W=Q,可以用计算电能的公式计算电热。当电路中接入的是电动机时,消耗的电能中大部分转化为机械能,电热只占小部分,即W>Q,则只能用焦耳定律来求电热。

3.电热的利用和控制

利 用:制造电热器,发热体是由电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘材料上做成的。其优点是:①清洁卫生,没有环境污染;②热效率高;③可以方便地控制和调节温度。

控 制:装风扇和安散热窗等加快散热,防止电热危害电器。

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焦耳定律PPT,第二部分内容:归 类 探 究 

类型之一 探究焦耳定律

[2017•广西柳州]小明用如图甲和图乙所示的实验装置分别探究“电流通过导体产生的热量与电阻、电流的关系”。

(1)图甲所示实验中通过  温度计示数的变化 来比较电流产生的热量的多少。

(2)图甲中,为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少,a、b两瓶中要装入初温和  质量相同的煤油,其中 a 瓶中煤油的温度升高得快。

(R镍铬合金丝>R锰铜丝)

【解析】(1)两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的。

(2)探究两电阻丝通过电流后产生热量的多少时,应控制煤油的质量和初温相同;由图可知,此时电流相同,a的电阻要大于b的电阻,由焦耳定律可知,a产生的热量多,温度升高得快。

(3)若将烧瓶中装水,则由Q=cmΔt可知:相同质量的水和煤油,吸收相同的热量时,由于水的比热容较大,温度升高的度数少,温度计的示数变化不明显。

(4)在电阻和通电时间相同时,通过导体电流越大产生的热量越多。

(5)为保证通过两个电阻的电流总是相等,电阻串联;同时保证了它们的通电时间也相等,导体中产生的热量就只与电阻有关了,为此采用控制变量法;煤油吸热的多少是通过温度计示数的变化来反映的,这是采取的转换法。

【方法归纳】探究实验时:(1)首先分析各个电阻的连接方式,然后根据串联、并联电路的电流特点,结合欧姆定律的应用分析。

(2)吸热多少不能直接观察,但液体温度的变化可以通过温度计示数的变化来反映,体现的是转换思想。

类型之二 焦耳定律的应用

[2018•山东临沂]小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆,内部由加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220 V,额定功率为605 W。问:

(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6 kg初温为20 ℃的水,加热系统的加热电阻正常工作 15 min 将水加热到40 ℃,此加热过程中水吸收的热量是多少?消耗的电能是多少?[c水=4.2×103 J/(kg•℃)]

(2)当小明家的实际电压是200 V时,加热电阻工作的实际功率是多少?

(3)足浴盆按摩系统中的电动机工作电压是 12 V(按摩系统将交流电压转换为12 V),工作电流为4 A,其电阻为0.5 Ω,电动机工作中因发热损失的功率是多少?

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焦耳定律PPT,第三部分内容:当 堂 测 评  

1.[2018•山东潍坊]最先精确确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间关系的物理学家是( B )

A.欧姆 B.焦耳

C.奥斯特 D.法拉第

2.[2018•湖南邵阳]将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯,分别接入同一家庭电路中,若通电时间相同,则下列说法正确的是( C )

A.电冰箱产生的热量最多

B.电脑产生的热量最多

C.电热毯产生的热量最多

D.三者产生的热量一样多

3.[2018•广东深圳]把两根阻值相同的电热丝串联接入电路,烧开一壶水所用时间为t0,若将这两根电热丝并联接入同一电路,则烧开同一壶水所需的时间为(不计热量损失)(C)

A.t0 B.12t0

C.14t0 D.2t0

4.[2018•山东日照]利用甲、乙两图可以研究电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关。在保证各电路两端电压不变,通电相同时间后( C )

A.甲图中,左右两电阻发热量之比为2∶1

B.甲图中,左右两电阻发热量之比为1∶4

C.乙图中,左右两电阻发热量之比为4∶1

D.乙图中,若将右侧容器上面的电阻拆除,右侧发热电阻的发热量变为原来的4倍

5.[2018•辽宁辽阳]如图所示实验装置,可用来探究通电时间相同时,电流通过导体产生的热量与  电阻 的关系。将装置接在电压为3 V的电源上,通电2 min,电流通过电阻R2产生的热量为 24 J。

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焦耳定律PPT,第四部分内容:分 层 作 业 

1.[2018•北京]下列用电器中,利用电流热效应工作的是( A )

A.电暖气  

B.计算器

C.电视机  

D.笔记本电脑

2.[2019•北京朝阳区]下列情况中,属于防止电热危害的是( D )

A.白炽灯泡

B.用电饭锅煮饭

C.冬天用电暖气取暖

D.电脑机箱内有小风扇

3.[2018•广东深圳]如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( D )

A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法

B.右侧电阻丝的阻值比左侧小

C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小

D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系

4.[2018•四川泸州]家用洗衣机的主要部件就是电动机,若一个洗衣机在220 V电路中正常工作时通过的电流为2 A,电动机线圈电阻为4 Ω,则每分钟电流通过线圈产生的热量为( A )

A.960 J B.7.26×105 J

C.2.64×104 J D.440 J

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