第4节焦耳定律

1、第4节 焦耳定律 1 1. .知道电流的热效应知道电流的热效应 4. 4.知道知道利用和防止电热的方法利用和防止电热的方法 2 2. .通过实验探究了解影响电热的因素通过实验探究了解影响电热的因素 3. 3.能利用焦耳定律解决简单问题能利用焦耳定律解决简单问题 情境创设情境创设对电暖气通电后，发对电暖气通电后，发现电暖气内的加热体现电暖气内的加热体热得发亮，而与电暖热得发亮，而与电暖气相连接的电线却不气相连接的电线却不怎么热，这是为什么？怎么热，这是为什么？生活中类似电暖气的用电器还有生活中类似电暖气的用电器还有哪些，你能举几个例子吗？哪些，你能举几个例子吗？水用管状电热器水用管状电热器热水器

2、热水器饮水机饮水机电熨斗电熨斗电烤箱电烤箱加热器加热器我发现我发现电炉丝和导线通过的电流相电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，同。为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？而导线却几乎不发热？我要问我要问电流通过导体时产生热的电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？多少跟什么因素有关？与电阻、电流、通电时间与电阻、电流、通电时间有关有关我会猜我会猜设计实验设计实验: :电流通过导体时产生的热的多少与电阻的电流通过导体时产生的热的多少与电阻的关系（控制变量法关系（控制变量法 转换法）转换法）1.1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联, ,并粘上等量的并粘

3、上等量的凡士林凡士林, ,通过观察凡士林熔化所用时间的长短进行比通过观察凡士林熔化所用时间的长短进行比较较.(.(加热固体加热固体) )2.2.在烧瓶在烧瓶a a、中盛等量的煤油，温度计显示煤油的、中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度烧瓶中是铜丝，电阻较小；烧瓶中是镍铬温度烧瓶中是铜丝，电阻较小；烧瓶中是镍铬合金丝，电阻较大两瓶中金属丝串联起来接到电合金丝，电阻较大两瓶中金属丝串联起来接到电源上，通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变源上，通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。化。( (加热液体加热液体) ). .把两烧瓶密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管把两烧瓶密闭，中间插入带有水柱的细玻

4、璃管, ,通过观察管中水柱位置的变化来比较。（加热气体）通过观察管中水柱位置的变化来比较。（加热气体）接电源接电源镍铬丝镍铬丝铜丝铜丝支支 架架科学靠我们发现、探究、改进科学靠我们发现、探究、改进科学永无止境科学永无止境（控制变量法（控制变量法 转换法）转换法）条件条件：相同透明密封着等量空气相同透明密封着等量空气的容器，的容器，电流相电流相同同, ,时间时间相同相同现象：现象：u u形管液面高度不同形管液面高度不同结论：电流和通电时间相同结论：电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量时，电阻越大，产生的热量越多。越多。探究实验探究实验条件条件：通电时间相同，电阻相通电时间相同，电阻相同同现

5、象现象：电流大时，温度上升多电流大时，温度上升多结论：在通电时间一定、电阻结论：在通电时间一定、电阻相同时，通过的电流越大，产相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。生的热量越多。焦耳定律：焦耳定律：电流通过导体时产生的热量电流通过导体时产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。成正比，跟通电时间成正比。焦耳定律焦耳定律q = iq = i rt rt 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间j a j a s s公式：公式：意义：意义：单位：单位：焦耳焦耳(1818(18181889)1889)焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导电

6、流通过导体时，如果消耗的电能电流通过导体时，如果消耗的电能全部全部转化为内能，而没转化为内能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量q q就等于消耗的电能就等于消耗的电能w w。即即: q=w=pt=uit: q=w=pt=uit=ir it =i=ir it =i2 2rtrt电炉丝和导线通过的电流相同。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？为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。电热的利用和防止电热的利

7、用和防止1.1.电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等。等。2.2.电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等。小电风扇等。1.1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的的现象。电热器是利用电流的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。制成的加热设备。2.2.在研究在研究“电流产生的热量跟电流的关系电流产生的热量跟电流的关系”的实验的实验中，应保持中，应保持_、_一定，用一定，用_改变电改变电阻丝的电流。阻丝的电流。电能电能内能内能热效应热效

8、应电阻电阻时间时间滑动变阻器滑动变阻器3.3.一根一根6060的电阻丝接在的电阻丝接在36v36v的电源上的电源上, ,在在5min5min内共产生内共产生多少热量？多少热量？解：解：通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：电流产生的热量为：电流产生的热量为： q=iq=i2 2rt=(0.6)rt=(0.6)2 260605 560j=6480j60j=6480ju36vi0.6ar604 4、小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯，、小明仔细观察家中的电视机、电风扇、白炽灯和节能灯，发现它们上面都标有发现它们上面都标有“220v 40w”220v 40w”的字样，若它们的字样，若它们都在额定电压下工作相同的时间，则产生热量最多的是都在额定电压下工作相同