同学们准备好了吗?好,上课。
同学们好,请坐。同学们,老师考考大家的生活常识。冬天睡觉的时候,我们会在床上铺一层电热毯,电热毯通电之后,睡上去就会很暖和,这是为什么呢?因为电热毯产生了热量。那么它产生热量的多少和哪些因素有关?带着这个问题,我们就一起来学习焦耳定律。
我们生活中的用电器在接通电路之后,通常伴随有热量的产生。那么电流在经过导体时,将电能转化成内能的这种现象就叫做电流的热效应,产生的热量就叫做电热。
接下来我们再来看一幅图,我们家里的电炉接通电源之后,我们看到电炉丝热得发红,而导线却几乎不热,这又是为什么呢?换句话说,电热的多少和哪些因素有关系?好,你手举得最快。你来说。他说,根据他使用电暖扇的经历,他认为电热的多少可能和导体中的电流、导体的电阻以及通电时间都有关系。你非常善于观察生活。好,请坐。那么这位同学的猜想是否正确?接下来我们就通过实验进行验证。
老师这里有这样的实验器材,两个透明的容器里面密封了等量的空气,并且通过观察U型管两端液面的高度差就能够反映容器内温度的变化。首先,老师在两个容器中分别接入5欧和10欧的电阻丝,将它们串联起来,好,闭合开关通电。相同的时间,请大家观察一下U型管两端液面的高度差情况。好,接下来老师仍然在两个容器中都接入5Ω的电阻,仍然让它们串联起来,并且在右侧电阻丝的外边再并联一个5欧的电阻。闭合开关通电相同的时间,请大家再来观察U型管两端液面的高度差变化。
嗯,好,实验已经做完了,通过这个实验,你观察到怎样的现象,又能得出什么样的结论呢?好,第三排这位同学,他说在通电时间和电流相同的情况下,电阻越大,导体产生的热量就越多。而在通电时间和电阻相同的情况下,电流越大,导体产生的热量也越多。大家同意他的说法吗?看来同学们观察得都非常仔细。
好,请坐。那么电热的多少和通电时间又有什么样的关系?大家说根据我们的生活经验,通电时间越长,产生的电热也是越多的。好,通过刚才的小实验,我们发现电热的多少和导体的电阻、通过导体的电流以及通电时间都有关系。那到底是怎样的关系?我们来认识一位物理学家,他就是焦耳,经过大量的实验,最早确定了电热与电流、电阻、通电时间的关系,人们就把这个规律叫做焦耳定律。它的内容是什么呢?请同学们在课本中找一找。好,靠窗这位同学,他说电流通过导体时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。你获取信息的能力非常强。好,请坐。
