第4節(jié)焦耳定律

1、第4節(jié) 焦耳定律 1 1. .知道電流的熱效應(yīng)知道電流的熱效應(yīng) 4. 4.知道知道利用和防止電熱的方法利用和防止電熱的方法 2 2. .通過實(shí)驗(yàn)探究了解影響電熱的因素通過實(shí)驗(yàn)探究了解影響電熱的因素 3. 3.能利用焦耳定律解決簡單問題能利用焦耳定律解決簡單問題 情境創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)對電暖氣通電后，發(fā)對電暖氣通電后，發(fā)現(xiàn)電暖氣內(nèi)的加熱體現(xiàn)電暖氣內(nèi)的加熱體熱得發(fā)亮，而與電暖熱得發(fā)亮，而與電暖氣相連接的電線卻不氣相連接的電線卻不怎么熱，這是為什么？怎么熱，這是為什么？生活中類似電暖氣的用電器還有生活中類似電暖氣的用電器還有哪些，你能舉幾個例子嗎？哪些，你能舉幾個例子嗎？水用管狀電熱器水用管狀電熱器熱水器

2、熱水器飲水機(jī)飲水機(jī)電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱加熱器加熱器我發(fā)現(xiàn)我發(fā)現(xiàn)電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？我要問我要問電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？多少跟什么因素有關(guān)？與電阻、電流、通電時間與電阻、電流、通電時間有關(guān)有關(guān)我會猜我會猜設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): :電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱的多少與電阻的電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱的多少與電阻的關(guān)系（控制變量法關(guān)系（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）1.1.將一段銅絲與一段鎳鉻合金絲串聯(lián)將一段銅絲與一段鎳鉻合金絲串聯(lián), ,并粘上等量的并粘

3、上等量的凡士林凡士林, ,通過觀察凡士林熔化所用時間的長短進(jìn)行比通過觀察凡士林熔化所用時間的長短進(jìn)行比較較.(.(加熱固體加熱固體) )2.2.在燒瓶在燒瓶a a、中盛等量的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的、中盛等量的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度燒瓶中是銅絲，電阻較??；燒瓶中是鎳鉻溫度燒瓶中是銅絲，電阻較?。粺恐惺擎囥t合金絲，電阻較大兩瓶中金屬絲串聯(lián)起來接到電合金絲，電阻較大兩瓶中金屬絲串聯(lián)起來接到電源上，通電一定時間后，比較兩瓶中煤油的溫度變源上，通電一定時間后，比較兩瓶中煤油的溫度變化?；?。( (加熱液體加熱液體) ). .把兩燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細(xì)玻璃管把兩燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細(xì)玻

4、璃管, ,通過觀察管中水柱位置的變化來比較。（加熱氣體）通過觀察管中水柱位置的變化來比較。（加熱氣體）接電源接電源鎳鉻絲鎳鉻絲銅絲銅絲支支 架架科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)科學(xué)永無止境科學(xué)永無止境（控制變量法（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）條件條件：相同透明密封著等量空氣相同透明密封著等量空氣的容器，的容器，電流相電流相同同, ,時間時間相同相同現(xiàn)象：現(xiàn)象：u u形管液面高度不同形管液面高度不同結(jié)論：電流和通電時間相同結(jié)論：電流和通電時間相同時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量時，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。越多。探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)條件條件：通電時間相同，電阻相通電時間相同，電阻相同同現(xiàn)

5、象現(xiàn)象：電流大時，溫度上升多電流大時，溫度上升多結(jié)論：在通電時間一定、電阻結(jié)論：在通電時間一定、電阻相同時，通過的電流越大，產(chǎn)相同時，通過的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。生的熱量越多。焦耳定律：焦耳定律：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。成正比，跟通電時間成正比。焦耳定律焦耳定律q = iq = i rt rt 熱量熱量 電流電流 電阻電阻 時間時間j a j a s s公式：公式：意義：意義：單位：單位：焦耳焦耳(1818(18181889)1889)焦耳定律的理論推導(dǎo)焦耳定律的理論推導(dǎo)電

6、流通過導(dǎo)體時，如果消耗的電能電流通過導(dǎo)體時，如果消耗的電能全部全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量有同時轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量q q就等于消耗的電能就等于消耗的電能w w。即即: q=w=pt=uit: q=w=pt=uit=ir it =i=ir it =i2 2rtrt電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？ 原因：導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)小于電爐絲電阻，產(chǎn)生的熱量少。原因：導(dǎo)線電阻遠(yuǎn)小于電爐絲電阻，產(chǎn)生的熱量少。電熱的利用和防止電熱的利

7、用和防止1.1.電熱的利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器電熱的利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器等。等。2.2.電熱的防止：電視機(jī)后蓋的散熱窗、電腦主機(jī)里面的電熱的防止：電視機(jī)后蓋的散熱窗、電腦主機(jī)里面的小電風(fēng)扇等。小電風(fēng)扇等。1.1.電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_的的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_制成的加熱設(shè)備。制成的加熱設(shè)備。2.2.在研究在研究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持中，應(yīng)保持_、_一定，用一定，用_改變電改變電阻絲的電流。阻絲的電流。電能電能內(nèi)能內(nèi)能熱效應(yīng)熱效

8、應(yīng)電阻電阻時間時間滑動變阻器滑動變阻器3.3.一根一根6060的電阻絲接在的電阻絲接在36v36v的電源上的電源上, ,在在5min5min內(nèi)共產(chǎn)生內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？多少熱量？解：解：通過電阻絲的電流為：通過電阻絲的電流為：電流產(chǎn)生的熱量為：電流產(chǎn)生的熱量為： q=iq=i2 2rt=(0.6)rt=(0.6)2 260605 560j=6480j60j=6480ju36vi0.6ar604 4、小明仔細(xì)觀察家中的電視機(jī)、電風(fēng)扇、白熾燈和節(jié)能燈，、小明仔細(xì)觀察家中的電視機(jī)、電風(fēng)扇、白熾燈和節(jié)能燈，發(fā)現(xiàn)它們上面都標(biāo)有發(fā)現(xiàn)它們上面都標(biāo)有“220v 40w”220v 40w”的字樣，若它們的字樣，若它們都在額定電壓下工作相同的時間，則產(chǎn)生熱量最多的是都在額定電壓下工作相同