14.5焦耳定律（課件）山東五四制9全

魯教版物理九年級（上）第十四章第五節(jié)焦耳定律

1.知道電流的熱效應(yīng)。

2.通過實驗探究電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱量的多少跟什么因素有關(guān)。

3.知道焦耳定律，會用焦耳定律進(jìn)行計算。學(xué)習(xí)目標(biāo)一.電流的熱效應(yīng)生活中.許多用電器接通電源后.都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生.

電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).

電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?想想議議二.探究：電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)

電爐絲通過導(dǎo)線接入電路，通過相同的電流,為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱？

猜想與假設(shè)鎳鉻絲銅線

由此你能猜想出電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)嗎？導(dǎo)體的電阻探究：電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)

并聯(lián)的各用電器正常工作時，干路導(dǎo)線發(fā)熱會著火，而支路的導(dǎo)線卻無事，為什么？猜想與假設(shè)

由此你能猜想出電流產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)嗎？通過導(dǎo)體的電流[猜想與假設(shè)]1.可能與電阻有關(guān)。電阻越大，電流熱效應(yīng)越大電流的熱效應(yīng)與那些因素有關(guān)？2.可能與電流有關(guān)。電流越大，電流熱效應(yīng)越大3.可能與通電時間有關(guān)。通電時間越長，電流熱效應(yīng)越大討論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？[設(shè)計實驗]控制變量法討論2.用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？轉(zhuǎn)換法電熱——氣體（或液體）受熱膨脹.觀察產(chǎn)生熱量的多少電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)?演示實驗實驗裝置轉(zhuǎn)換法實驗過程與實驗現(xiàn)象：（1）在電流和時間相同的情況下，研究熱量和電阻的關(guān)系；（2）在電阻和時間相同的情況下，研究熱量和電流的關(guān)系；（3）在電流和電阻相同的情況下，研究熱量和時間的關(guān)系；電阻絲

在電流、通電時間相同時，阻值

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多.實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在研究電熱要電阻關(guān)系中控制電流、通電時間相同.實驗2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大.這個電阻產(chǎn)生的熱量越多.電阻絲

在電阻、通電時間相同時，電流

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多.實驗2：研究電熱與電流關(guān)系電阻絲在電流、電阻相同時，通電時間

長

的產(chǎn)生的熱量多.實驗3：研究電熱與通電時間關(guān)系實驗結(jié)論：1、在電流、通電時間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（I與t相同，R越大，Q越多）2、在通電時間、電阻相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。（R與t相同，I越大，Q越多）3、在電阻、電流相同的情況下，通電時間越長，產(chǎn)生的熱量越多。（R與I相同，t越大，Q越多）焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間JAΩS公式：意義：單位：焦耳定律：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.

焦耳

(1818－1889)

答：因為導(dǎo)線和電爐絲是串聯(lián)的，Ｉ線=Ｉ電爐絲R電爐絲＞R導(dǎo)線，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時間內(nèi)電流通過電爐絲產(chǎn)生的熱量大，因此電爐熱得發(fā)紅而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。電爐絲導(dǎo)線我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答剛才的問題？

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=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt

如：電暖器，電飯鍋，電爐等。

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熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能Q=W

純電阻電路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:例題I=

=

=0.6AUR36V60Ω純電阻電路3.下列用電器正常工作時，在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生熱量最多的是（）

A．“220v，60w”的電風(fēng)扇

B．“220v，60w”

日光燈

C．“220v，60w”的電熱器

D．一樣多C哪個用電器消耗的電能多？非純電阻電路1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱

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、電熱的利用和防止電熱器的優(yōu)點:

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；電腦運行時要用微型風(fēng)扇及時散熱等等。2．電熱的危害一、電流的熱效應(yīng)定義：電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。二、焦耳定律表述：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)體電阻成正比，跟通電時間成正比。三、電熱的利用和防止1．利用：電暖氣、電烤箱、電熨斗。2．防止：隔熱涂層、散熱扇。課堂小結(jié)1.電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟__________成正比，跟導(dǎo)體的____成正比，跟__________成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律，數(shù)字表達(dá)式是_______.2.

在電流、通電時間相同的情況下，_____越大，產(chǎn)生的熱量越多。3.在通電時間、電阻相同的情況下，_____越大，產(chǎn)生的熱量越多。3、在電阻、電流相同的情況下，________越長，產(chǎn)生的熱量越多。電流的平方電阻通電的時間Q=I2Rt電阻電流通電時間當(dāng)堂檢測3.下列常見電器中不是利用電流的熱效應(yīng)的是()B4.(2011·株洲中考)某阻值為4Ω的定值電阻，通過的電流為0.5A，則1min產(chǎn)生的熱量是()A.2JB.30JC.60JD.120J【解析】選C.由焦耳定律得，該定值電阻1min產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=(0.5A)2×4Ω×60s=60J，故選C.C5.在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻間關(guān)系”的實驗中，兩阻值分別為R和2R的電阻絲浸在