初中九年級物理課件15.4 探究焦耳定律“黃岡杯”一等獎

15.4探究焦耳定律泡沫切割器請你想一想電熱器電熱水器飲水機電熨斗請你想一想電蚊香電爐電熱水壺思考：這些用電器在工作的時候有什么共同的特點？電飯煲一、電流的熱效應(yīng)：

電流通過導(dǎo)體，導(dǎo)體會發(fā)熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng)。生活中的物理你知道為什么電爐絲發(fā)熱而導(dǎo)線卻幾乎不熱嗎？

Q=W只適用于純電阻電路U=IR焦耳定律的理論推導(dǎo)=IR·It=I2Rt=UIt電流通過導(dǎo)體放出的熱量與哪些因素有關(guān)？通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q電阻R電流I通電時間t[實驗驗證]二、通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān)[設(shè)計實驗]討論1、當(dāng)一個物理量被猜測與多個因素有關(guān)，應(yīng)用什么方法去研究？

控制變量法討論2、我們要如何知道導(dǎo)體放出的熱量的多少？

導(dǎo)體放出熱量的多少很難用儀器測量出來，所以我們通過電阻絲放出的熱量來加熱容器中的水，使水溫度升高，用溫度計的示數(shù)（溫度傳感器）變化來反映導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少。這種方法稱為---轉(zhuǎn)換法[實驗一]探究電熱與電阻的關(guān)系控制不變的物理量：改變的物理量：怎樣才能使通過兩電阻的電流相同？將2Ω和4

Ω的電阻串聯(lián)相同的電流和通電時間電阻R1=2ΩR2=4Ω結(jié)論：當(dāng)電流和通電時間相同時，電阻越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。[實驗二]探究電熱與電流的關(guān)系控制不變的物理量：改變的物理量：如何改變電阻絲中電流？相同的電阻和通電時間電流R1=4ΩR2=4ΩR3=4Ω結(jié)論：當(dāng)電阻和通電時間相同時，電流越大,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。[實驗三]探究電熱與通電時間的關(guān)系控制不變的物理量：改變的物理量：相等的電流和電阻通電時間用停表結(jié)論：當(dāng)電阻和通電電流相同時，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多?？偨Y(jié)論：

通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、導(dǎo)體中的電流和通電時間都有關(guān)。焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英國物理學(xué)家。用近40年的時間做了400多次實驗，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實驗，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J焦耳定律Q=I2Rt熱量公式：物理量：單位：電流電阻時間AΩS焦耳定律：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，與導(dǎo)體電阻成正比，與通電時間成正比。小試牛刀1.如圖的裝置可用來定性研究

定律。將電阻R甲與R乙(R甲>R乙)串聯(lián)在電路中是為了使時間和

相同，通過溫度計示數(shù)的變化可以比較

的多少。焦耳電流產(chǎn)生熱量2.某導(dǎo)體的電阻是2?，通過2A的電流時，10s產(chǎn)生多少熱量？考考你：解：電流產(chǎn)生的熱量為：答：電流產(chǎn)生的熱量為80J。=80JQ=I2Rt=(2A)2×2?

×10s3.一根60?的電阻絲接在36V的電源上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解：通過電阻絲的電流為：UI=__R=36V60?=0.6A電流產(chǎn)生的熱量為：Q=I2Rt=6480J=(0.6A)2×60?×(5×60)S知識拓展答：在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J的熱量。

為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而與電爐連接的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？加油站

電爐與導(dǎo)線＿＿連接在電路里，電爐工作時，電爐絲與導(dǎo)線的＿＿和＿＿＿＿一樣，但導(dǎo)線的＿＿＿遠(yuǎn)小于電爐絲，由＿＿＿＿＿＿＿＿＿可知，電流通過電爐絲產(chǎn)生的熱量要多得多。因而電爐絲熱的發(fā)紅而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱?；卮鸫?lián)電流通電時間電阻焦耳定律Q＝I2Rt加油站思考：要讓電爐絲在相同時內(nèi)發(fā)熱跟多些，根據(jù)焦耳定律：Q＝I2Rt，只需要增加電阻絲的電阻值即可，這種想法對嗎？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: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、電流熱效應(yīng)的應(yīng)用與控制2008百年一遇的雪災(zāi)席卷整個南方，電線上結(jié)了厚厚的冰，竿倒線斷，給人們的生活帶來了很多不便，造成經(jīng)濟損失2000億?？萍既藛T攻關(guān)研究出“直流融冰”新技術(shù)（即在電路中輸入約3000A的大電流），對冰熔化，避免了巨大的經(jīng)濟損失。你知道這種新技術(shù)的基本物理原理嗎？2.電熱的控制

如：電視機的散熱窗、電動機的散熱片、電子計算機內(nèi)的散熱風(fēng)扇等。①電熱的危害電熱會將導(dǎo)體燒壞電熱會使絕緣老化②防止電熱的危害的措施減少產(chǎn)生熱量設(shè)法散熱電流熱效應(yīng)的防護散熱窗散熱片散熱風(fēng)扇小試牛刀4、下列物體用來防止電熱危害的是（）A、燒水用的電熱絲B、電暖器的散熱片C、電熨斗的金屬外殼D、電視機上的散熱窗5、電熱器的發(fā)熱體所用的合金線應(yīng)選用()A．電阻率小，熔點低的材料B．電阻率大，熔點低的材料C．電阻率小