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[!--downpath--]18.4 焦耳定理學習目標 1. 了解什么是電壓熱效應。 2、了解生活中哪些家用電器利用了電壓的熱效應。 3、探究電壓通過導體產生熱量的原因焦耳定律u型管實驗圖,推導出焦耳定理,并用公式進行簡單估算。 這些家電有什么共同特點? 這些家電有什么共同特點? 當電壓通過這種家用電器時,它會產生熱量。 什么是電壓熱效應? 當電壓通過導體時,導體會發熱。 這些現象稱為電壓熱效應。 電壓通過導體時形成的熱量與什么關系? 根據生活經驗和學到的知識,做一個猜測: 1、產生的熱量可能與導體的內阻有關。 2. 產生的熱量可能與通過導體的電壓大小有關。 3. 發熱可能與開機時間長短有關。 考察其原因與電壓通過導體R1=5ΩR2=10ΩA時產生的熱量有關實驗設備:電源、開關、不同阻值的內阻線、電流表、密封容器、U型管等探索電壓通過導體產生的熱量與內阻的關系。 兩個內阻串聯焦耳定律u型管實驗圖,電壓相同。 探究電壓通過導體所產生的熱量與內阻之間的關系。 密閉容器內的空氣會隨著溫度下降而膨脹,浮力減小,U型管外側的液體會產生高低差。 控制變量法轉換法 當通過導體的電壓和通電時間相同時,導體的內阻越大,形成的熱量就越多。 實驗推演 I==5ΩR=5ΩR=5ΩI1 探究電壓通過導體產生的熱量與電壓的關系。 內阻和通電時間相同,只是電壓不同。 密閉容器內的空氣會隨著溫度下降而膨脹,浮力減小,U型管外的液體會產生高差。 控制變量法的換算方法探討了電壓通過導體所產生的熱量與電壓之間的關系。 當導體的內阻和通電時間相同時,通過導體的電壓越大,導體產生的熱量就越多。 實驗推理設計實驗:每隔1分鐘觀察一次U型管外液面高度差,探究電壓通過導體產生的熱量與通電時間的關系。 導體的內阻和通過電壓是恒定的。 通電時間越長,導體產生的熱量越多。 實驗推導 導體形成的熱量的實驗推導與導體的內阻、電流大小、通電時間有關。 俄羅斯科學家焦耳通過常年的大量實驗準確測出:電壓通過導體產生的熱量與電壓的平方成反比,與導體的內阻成反比,與導體的內阻成反比到電氣化時代。 Joule's ( ) (適用于純內阻電路) 推理電熱的使用和避免 1. 如右圖所示,一位同事利用這個裝置探索了焦耳定理。 控制變量法是用的,也是用的。 鞏固練習換算法 生活用水是導體 2、如圖所示,R1=5Ω,R2=10Ω,I1=1A,求(1)R2兩端電流。 (2) R1在2分鐘內放出多少熱量? 鞏固練習$