18.4 焦耳定律 生活中，多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 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。一、电流的热效应 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?电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?实验1：研究电热与电阻关系 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 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。 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， 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：二、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 焦耳 (1818－1889)我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？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。 1．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 就等消耗的电能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： W＞Q热三、电能和电热关系Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 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?答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。解:例题 额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正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? 答：前者说电阻越小，正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 |
