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[趣味课堂]焦耳【原创精品】

[趣味课堂]焦耳【原创精品】

焦耳(JamesPrescortJoule,18181889)英国杰出的物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德。父亲是个富有的啤酒厂厂主。焦耳从小就跟父亲参加酿酒劳动,学习酿酒技术,没上过正规学校。16岁时和兄弟一起在著名化学家道尔顿门下学习,然而由于老师有病,学习时间并不长,但是道尔顿对他的影响极大,使他对科学研究产生了强烈的兴趣。1838年他拿出一间住房开始了自己的实验研究。他经常利用酿酒后的业余时间,亲手设计制作实验仪器,进行实验。焦耳一生都在从事实验研究工作,在电磁学、热学、气体分子动理论等方面均作出了卓越的贡献。他是靠自学成为物理学家的。焦耳是从磁效应和电动机效率的测定开始实验研究的。他曾以为电磁铁将会成为机械功的无穷无尽的源泉,很快他发现蒸汽机的效率要比刚发明不久的电动机效率高得多。正是这些实验探索导致了他对热功转换的定量研究。从1840年起,焦耳开始研究电流的热效应,写成了《论伏打电所生的热 电解时在金属导体和电池

焦耳的故事

焦耳(18181889)是英国人,1818年12月24日出生在曼彻斯特市一家啤酒厂主的家庭里,从小就跟着爸爸酿酒,没有进过学校。焦耳天资聪明,喜欢读书,常常一边劳动一边认字,自学到不少知识。后来,他幸运地认识了著名化学家道尔顿教授,便常常到他那里请教。从此,焦耳对自然科学,特别是实验科学产生了浓厚的兴趣。 有一次,焦耳与哥哥一块找来一匹跛马,把电流通到马身上,马受到刺激便狂跳起来。焦耳记下电流的大小和马的狂跳程度,说这是用马来观察电击实验。还有一次,焦耳用火药枪发出的巨响做回声实验。为使响声更大些,他向枪膛中装了三倍的火药,结果枪口喷出的火焰把焦耳的眉毛都烧光了。 24岁时,焦耳开始对通电导体放热的问题进行深入的研究。他把父亲的一间房子改成实验室,一有空便钻到实验室里忙个不停。焦耳首先把电阻丝盘绕在玻璃管上,做成一个电热器。然后把电热器放入一个玻璃瓶中,瓶中装有已知质量的水。给电热器通电并开始计时,用鸟羽毛轻轻搅动水

[趣味课堂]焦耳搅拌水做功测得热功当量【原创精品】

热质说认为温度的本质是一种不增不减的热质,只能从一种物体转移到另一种物体,其拥趸包括道尔顿、卡诺、拉普拉斯等。计算热量的单位卡路里(Calorie,1克水提升1所需要的热量)即来源于热质(caloric)。但显然,摩擦生热就是热质说的一个反例:热可以由功产生。那么,功(单位为牛·米)是怎么转化热(单位为卡)的呢?功与热的转化关系被称为热功当量,焦耳的目的就是测出这一数值。焦耳的思路,通俗地来说就是搅水使其发热,再计算搅水所做的功与水热量变化的比值。在隔热容器中装满水,用温度计测量其温度的变化。容器中安设有由转轴驱动的的叶轮,用以搅动水流。转轴又由索线连接到重物上,由重力做功驱动其转动。这样,通过精确测量重物的重量和运动距离,就能知道作用于水的功的大小,再与由温度计测得的热量变化相比较,就可求得热功当量。最终,焦耳在1849年递交给皇家学会的论文中,宣布测得热功当量为1英热772.692英尺·磅力,即1卡4.155牛·米,这与近一百年后的1

科学家焦耳

人物故事簿詹姆斯·普雷斯科特·焦耳,1818年12月24日出生于英国曼彻斯特。他的父亲本杰明·焦耳,是一个富有的酿酒师。焦耳从小就爱思考问题,常常自己动手做实验。有一次,焦耳和哥哥一起到郊外旅游。在玩耍的时候,焦耳也没有忘记做他的物理实验。他找了一匹瘸腿的马,让哥哥牵着它在前面走,自己则悄悄地跟在马后面。他用电池将电流接通到马身上,想试一试动物在受到电流刺激后的反应。结果,马受到电击后狂跳起来,差一点把哥哥踢伤。尽管遇到了危险,但这丝毫没有影响到焦耳的情绪。他和哥哥又划着船来到群山环绕的湖中央,他想在这里试一试回声能有多大。他们在火枪里塞满了火药,然后扣动了扳机。谁知,只听“砰”的一声,从枪口里喷出一条长长的火苗,一下子烧光了焦耳的眉毛,还险些把哥哥吓得掉进湖里。这时,天空浓云密布,电闪雷鸣,刚想上岸躲雨的焦耳发现,每次闪电过后要好一会儿才能听见轰隆隆的雷声,这是怎么回事?焦耳顾不得躲雨,拉着哥哥爬上�

第4节焦耳定律(3)【原创精品】

电烙铁电热毯电烤箱电饭锅电热水器电熨斗2第十八章第4节焦耳定律一、电流的热效应1概念电流通过导体时电能转化成_,这种现象叫做电流的热效应。内能2想一想电炉丝通过导线接到电路里,电炉丝和导线通过的电流相同,为什么电炉丝热得发红而导线却几乎不发热?3第十八章第4节焦耳定律一、电流的热效应3影响因素[猜想与假设](1)可能与电阻有关。电阻越大,电流热效应越大。(2)可能与电流有关。电流越大,电流热效应越大。(3)可能与通电时间有关。通电时间越长,电流热效应越大。4第十八章第4节焦耳定律一、电流的热效应[设计实验]实验二实验一结论在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过电阻的电流越大,产生的热量_。越多越多结论在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量_。5第十八章第4节焦耳定律二、焦耳定律1发现焦耳(James Prescott Joule,18181889),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,于1840年最先精确

[趣味课堂]实验装置介绍:用煤油受热膨胀演示焦耳定律【原创精品】

演示电路如图所示3只规格相同的烧瓶(也可以用锥形瓶或广口瓶),并排地装在木制的实验架或示教板上。每只瓶的橡皮塞中插入一根粗细相同的细玻璃管,管后装有白色标尺,刻度间距的2厘米,以指示玻璃管内液面的高度。瓶内定值电阻用电阻丝绕成,R1R22欧,R34欧,引出线穿过橡皮塞和电路连接。R4、R5为两滑动变阻器,A1和A2为演示安培计,电源用812伏。另用演示秒表计时。 安装置时,先在各瓶内挂满染色煤油(可用烛红或磺染色)。然后小心地插入瓶塞,使各玻璃管内煤油有相同的高度,且正好与下方的某一刻度线平齐(标尺做成可以上下移动的)。然后接通电路,调节R4和R5,使I11安,I20.5安,调好后所开电路待用。

18.4焦耳定律(2)

的_成正比,跟_成正比,这个规律叫做焦耳年级九学科物理组长签字第11 周第2课时定律,数字表达式是_.使用人主备教师2.电热器是利用电流的_效应制成的,它的主要部件是共2课时_.电流流过电热器所做的功全部用来产生_.课题18.4 焦耳定律(2)课型新授课第2课时二、自主学习1.知道电流的热效应.请回顾思考下列问题。(要求:阅读过程中对重点内容圈点勾2进一步.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.知识与技能画)3.知道利用和防止电热的场合和方法;有两根金属电阻丝,电阻分别为5Ω和15Ω,将它们串联后接在一个电源两端,它们的电压之比为_,在相同的时间内产生的1.知道等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用.热量之比为_;2.通过本节内容的学习,培养学生应用物理知识解决简单问过程与方法如果将它们并联同一电源两极间,通过它们的电流之比为_,题的能力.在相等的时间内产生的热量之比为_.教学目标师友互助:学友把答案说给师友,师友加以指导,完成举手示1.通过对焦耳生

第23课焦耳定律(教师版)

第23课焦耳定律目标导航课程标准课标解读1.通过生活实例,认识电流的热效应;1.知道什么是电流热效应,认识生活中常见的利用电2.举例说出生活中利用电热的实例,了解电热的流热效应的现象;危害和防止方法;2.通过实验探究,理解影响电流热效应的因素;3.通过实验探究,总结出焦耳定律,并会用焦耳3.掌握焦耳定律内容;定律进行计算;4.能利用焦耳定律解答实际问题;4.理解焦耳定律;5.会进行电热的计算。5.会利用焦耳定律解释一些生活中简单现象。知识精讲知识点01电流热效应1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应。2.电热的利用:电热毯、电熨斗、电烤箱等;电热的防止:电视机后盖有很多孔是为了通风散热,电脑运行时也需要风扇及时散热。【重点解析】认识电流热效应电流通过导体时会产生热量,这叫做电流的热效应。而电热器具是利用电流的热效应来加热的设备,电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉等都是常见电热器具。电热器具的

第4节焦耳定律(2)【原创精品】

第十八章电功率第4节焦耳定律问题(1)灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡有什么感觉?(2)电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么..一、电流的热效应生活中,许多用电器接通电源后都伴有热现象产生。1.电流通过导体时电能转化为内能,这种现象叫做电流的热效应。灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发烫,电线的发热却觉察不出来。家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。要解释上述现象,我们必须研究电流产生的热量与哪些因素有关。2.探究电流的热效应与那些因素有关[猜想与假设](1)可能与电阻有关。电阻越大,电流热效应越大。(2)可能与电流有关。电流越大,电流热效应越大。(3)可能与通电时间有关。通电时间越长,电流热效应越大。[设计实验](1)当一个物理量被猜测与多个因素有关,应用什么方法去研究?控制变量法。(2)用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量?转换法电热

第3节焦耳定律(2)【原创精品】

第六章 电功率第三节 焦耳定律新课引入灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡有什么感觉?电风扇使用一段时间后,用手触摸电动机部分有什么感觉?为什么…..电流的热效应与什么因素有关生活中,许多用电器接通电源后都伴有热现象产生。电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。电流的热效应与什么因素有关电流大小相同、通电时间相同。灯泡热得发烫,导线的发热却觉察不出来。电流的热效应与什么因素有关家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。电流的热效应与什么因素有关【实验探究】电流的热效应与哪些因素有关?猜想与假设(1)可能与电阻有关,电阻越大,电流热效应越大。(2)可能与电流有关,电流越大,电流热效应越大。(3)可能与通电时间有关,通电时间越长,电流热效应越大。电流的热效应与什么因素有关【实验探究】电流的热效应与哪些因素有关?设计实验控制变量(1)当一个物理量被猜测与多个因素有关时,应用________的方法

[趣味课堂]焦耳定律实验中的科学研究方法【原创精品】

在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。《物理课程标准》要求,在突出科学探究内容的同时,重视研究方法的指导,使学生在进行科学探究、学习物理知识的过程中,逐渐拓宽视野,初步领悟到科学研究方法的真谛。因此,注意考察研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。在初中阶段,需要掌握的科学研究方法主要有:控制变量法、理想实验法、转换法、物理模型法、类比法、归纳法等.在研究焦耳定律实验中,就体现了多个科学研究方法,下面通过一道考题来说明。例:我们知道:“电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电时间成正比。”这就是焦耳定律,用公式可表达为:Q=I2Rt。爱动脑筋的小明在探究这个问题时,设计了图1所示的实验,只连接一次电路就完成了实验探究。他的方法是用电阻丝(其中R甲R乙)给烧瓶中的煤油(煤油质量相同)加热,然后观察煤油在插入密封烧瓶里的玻璃管中上升的高度

焦耳定律第三课时

焦耳定律电流通过导体产生的热量,与电流通过导体产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电电流的平方成正比,与导体的电阻成正比、与通电时间成正比。阻成正比、与通电时间成正比。普适公式:Q=I2Rt(1)对于纯电阻电路I、t相等,Q与R成正比Q=W=Pt(2)U、t相等,Q与R成反比Q=W=UIt(3)U2RQ=W= t(4)A1.两电热丝电阻之比R1:R2=2:3,通过的电流之比I1:I2=3:2, 在相同的时间内它们放出的热量之比Q1:Q2是()A.3:2 B.1:1 C.27:8 D.4:9 Q=I2Rt11、2.2.要使电热器在单位时间内产生的热要使电热器在单位时间内产生的热量减为原来的一半,下列措施中可量减为原来的一半,下列措施中可行的是()行的是()CCA.R不变,I减为原来的一半减为原来的一半B.U不变,R增大为原来的四倍原来的四倍C.U和R均减为原来的一半减为原来的一半D.R不变,U减为原来的一半减为原来的一半Q=I2RtQ=U2Rt6.下表是盛京牌快速电热水壶上的铭牌,若在用电高峰时,实际电压为200V的情况下,电热水壶5min可产生多少焦耳的热量?1.98×105J4.一台电动机,

焦耳定律第三课时

焦耳定律普适公式:Q=I2Rt(1)对于纯电阻电路I、t相等,Q与R成正比Q=W=Pt(2)U、t相等,Q与R成反比Q=W=UIt(3)U2RQ=W= t(4)A1.两电热丝电阻之比R1:R2=2:3,通过的电流之比I1:I2=3:2, 在相同的时间内它们放出的热量之比Q1:Q2是()A.3:2 B.1:1 C.27:8 D.4:9 Q=I2Rt11、Q=I2RtQ=U2Rt6.下表是盛京牌快速电热水壶上的铭牌,若在用电高峰时,实际电压为200V的情况下,电热水壶5min可产生多少焦耳的热量?盛京快速电热水壶额定电压220V 额定容量1.2L 额定功率800W 额定频率50Hz 1.98×105J4.一台电动机,线圈电阻为0.5Ω,接在12V的电源上,电流为2A。求:这台电动机5min内消耗多少电能?线圈产生的热量是多少?有多少电能转化为机械能?解:W=UIt=12V×2A ×300S=7200JQ=I2Rt=(2A)2 ×0.5Ω×300S=600JW机= W Q= 7200J 600J=6600J111.高、中、低三挡电火锅电路。该火锅处于高温挡时,S应接触点“”。R1R3R2同电源,U相等,高温挡发热功率大,电阻小22134S=RUP220V220V8.两根相同电阻,串联在电路中,烧开一壶水需时间t,若并联在同一电源上,烧开同一壶水需时间t与t有什么
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