焦耳定律-人教版課件

焦耳定律焦耳定律導(dǎo)入新課

我們看到取暖器電阻絲逐漸發(fā)紅變亮，產(chǎn)生熱量而導(dǎo)線卻不怎么熱！為什么呢？導(dǎo)入新課我們看到取暖器電阻絲逐漸發(fā)紅變亮，產(chǎn)生熱量而導(dǎo)線卻（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備像電暖氣等生活中很多用電器，通電以后會產(chǎn)生熱量。這是電流的那種效應(yīng)？電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體要發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟哪些因素有關(guān)？請同學(xué)們作出合理猜想。電流的大??；電阻的大??；通電時間的長短（一）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備像電暖氣等生活中很多用電器，通電以后會產(chǎn)生熱量【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】：電流產(chǎn)生熱量有多有少，你能從提供的器材中，比較出熱量的多少嗎？電阻絲、密封容器（帶有小孔）、U形管（裝有顏色的液體）、橡膠管、燒瓶、煤油、溫度計(jì)1．電阻絲加熱密封容器中的空氣，推動U形管中液體，形成液面差2．電阻絲加熱煤油，用溫度計(jì)測量煤油的溫度【實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)】：電流產(chǎn)生熱量有多有少，你能從提供的器材中，比方案一：電阻絲加熱密封容器中的空氣，U形管中液面形成

；液面差越大，產(chǎn)生的熱量越

。方案二：燒瓶內(nèi)裝有煤油，電阻絲產(chǎn)生熱量會使溫度升高，用

測量溫度；溫度越高，產(chǎn)生熱量的越

。液面差

多

溫度計(jì)

多

以上兩種方案中，加熱空氣快？還是加熱煤油速度快？方案一快

方案一：電阻絲加熱密封容器中的空氣，U形管中液面形成（二）探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系

1.通過我們的猜想電流產(chǎn)生的熱量可能與多個因素有關(guān)，應(yīng)該采用什么探究方法？

控制變量法

2.當(dāng)探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系時，如何控制變量呢？一個10歐、兩個5歐的電阻絲，我們怎么選？應(yīng)讓電流、通電時間一樣，改變電阻的大小；選一個5歐和一個10歐的電阻（二）探究實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一：探究產(chǎn)生熱量Q與電阻R的關(guān)系1.通過3.如何才能更好地讓通過兩個電阻的電流、通電時間一樣？將兩個電阻串聯(lián)

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

3.如何才能更好地讓通過兩個電阻的電流、通電時間一樣？將兩個哪個電阻的液面差明顯？說明了哪個電阻產(chǎn)生的熱量多？

可以得到什么結(jié)論？1.10歐的液面差大2.電阻大的產(chǎn)生熱量多3.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流和通電時間相同時，導(dǎo)體的電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多?！窘Y(jié)論】哪個電阻的液面差明顯？說明了哪個電阻產(chǎn)生的熱量多？可以得到實(shí)驗(yàn)二：探究產(chǎn)生熱量Q與電流I的關(guān)系1.當(dāng)探究產(chǎn)生熱量Q與電流I的關(guān)系時，如何控制變量呢？讓電阻、通電時間一樣、改變通過電流的大小2.一個10歐、兩個5歐的電阻絲，我們怎么選？選兩個5歐的電阻絲【說明】兩個容器中密封同樣的電阻，在另一個容器的外部，將一個電阻和這個容器內(nèi)的電阻并聯(lián)，因此通過兩容器中的電阻的電流就不同。實(shí)驗(yàn)二：探究產(chǎn)生熱量Q與電流I的關(guān)系1.當(dāng)探究產(chǎn)生熱量Q與電【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】1.左邊液面差明顯2.電流大的產(chǎn)生熱量多【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】【結(jié)論】當(dāng)導(dǎo)體的電阻和通電時間相同時，通過導(dǎo)體的電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

1.左邊液面差明顯【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】【結(jié)論】當(dāng)導(dǎo)體的電阻和通電實(shí)驗(yàn)三：探究產(chǎn)生熱量Q與通電時間t的關(guān)系哪次通電形成的液面差明顯？可見產(chǎn)生的熱量多少與通電時間有什么關(guān)系？

第二次液面差大

第一次通電5s，第二次通電10s.結(jié)論：當(dāng)通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體的電阻大小相同時，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。

實(shí)驗(yàn)三：探究產(chǎn)生熱量Q與通電時間t的關(guān)系哪次通電形成的液面差當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電流越大、電阻越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。

【實(shí)驗(yàn)總結(jié)】當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，電流越大、電阻越大、通電時間越長，產(chǎn)生的熱焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學(xué)家。用

近40年的時間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時間的關(guān)系。焦耳（三）焦耳定律焦耳（JamesPrescottJoule，

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1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量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。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）安培（A）歐姆（Ω）秒（S)1．內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:I=

=

=0.6AUR36V60Ω例題Q=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的【反饋練習(xí)】1.某導(dǎo)體的阻值為4Ω，通過0.5A的電流時，則1min產(chǎn)生多少熱量？解:Q=I2Rt

=(0.5A)2×4W×60s=60J【反饋練習(xí)】解:Q=I2Rt2．我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，你能回答當(dāng)電爐絲A和導(dǎo)線B通過的電流相同，為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？導(dǎo)線的電阻很小，而電爐絲的電阻很大，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時間內(nèi)電流越大、熱量越多，因此電爐熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻不熱。3．你知道“直流融冰”新技術(shù)，即在輸電線路中輸入3000A左右的大電流，對冰熔化的物理原理嗎？

當(dāng)電阻、通電時間一定時，電流越大產(chǎn)生的熱量越多

2．我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，你能回答當(dāng)電爐絲A和導(dǎo)線B通過的電流

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。

2．當(dāng)電扇工作時，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時思考：電視機(jī)、電動機(jī)、電暖氣都標(biāo)有“220V，200W”，把它們并聯(lián)在220V的電壓下，則相同時間內(nèi)產(chǎn)生熱量Q最多是

。為什么？

由W=Pt可知，消耗的電能一樣多；電視機(jī)：W=Q+光能電動機(jī)：W=Q+機(jī)械能電暖氣：W=Q所以，電暖氣產(chǎn)生的熱量多思考：電視機(jī)、電動機(jī)、電暖氣都標(biāo)有“220V，200W”，把1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2．電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋【課堂小結(jié)】【課堂小結(jié)】課堂檢測2.一根100Ω的電阻絲通過的電流是2A，它的電功率是

W，通電1min時產(chǎn)生的熱量是_______J。3.電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，R1=4，R2=6，則P1:P2=_____。Q1:Q2=______。400240002:32:31.電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時_____轉(zhuǎn)化成____的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_______制成的加熱設(shè)備。電能熱熱效應(yīng)課堂檢測2.一根100Ω的電阻絲通過的電流是2A，它的4.某導(dǎo)體的電阻是2歐，當(dāng)1安的電流通過時，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？

解：Q=I2Rt=(1A)2×

2

Ω

×60S=120J

答：1分鐘產(chǎn)生的熱量是120焦。4.某導(dǎo)體的電阻是2歐，當(dāng)1安的電流通過時，1分鐘

5.一臺電動機(jī)正常工作時線圈兩端的電壓為380伏，線圈的電阻為2歐,線圈中的電流為10安,若這臺電動機(jī)正常工作1秒鐘，求：（1）消耗的電能W。（2）產(chǎn)生的熱量Q。解：（1）W＝UIt

＝380V×10A×1S

＝3800J

（2）Q＝I2Rt

＝(10A)2×2Ω×1S

＝200J答：消耗的電能是3800焦；產(chǎn)生的熱量是200焦。

5.一臺電動機(jī)正常工作時線圈兩端的電壓為381有了堅(jiān)定的意志，就等于給雙腳添