2023学年完整公开课版焦耳定律4

第四节焦耳定律

小刚的爸你是怎么知道小刚开了电视机的呢?生活中的物理

爸爸出门前嘱咐小刚在家好好做作业，不要看电视，小刚挡不住NBA的诱惑，还是开了电视机，看完后小刚立刻关了电视机。爸爸回来时看到小刚在认真做作业，必里很高兴，可是后来爸爸发现小刚说了谎。（用手摸电视机后盖）电热器饮水机电熨斗电吹风电饭锅生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。１.电流的热效应：

①电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。

②电流的三种效应：热效应磁效应化学效应下列用电器中，是利用电流热效应工作的是()A.空调B.电热毯C.洗衣机D.电烙铁BD产生的热量简称为电热(Q)。

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？生活中的物理电炉丝导线问题：电流通过导体时产生的热跟什么因素有关？2.分析探究实验：①电流通过导体产生的热量和电阻有什么关系？(R甲)甲乙(R乙)观察现象实验电路图R甲＞R乙

控制变量法控制变量观察液柱的变化在电流、时间相同时,电阻越大产生的热量越多。电流和通电时间实验表明

②电流通过导体产生的热量是否跟电流的大小有关？第一次实验第二次实验观察液柱的变化实验表明在时间、电阻相同时，电流越大产生的热量越多。师生互动本实验采用的方法是控制变量法电流通过导体产生的热量跟导体的电阻通过导体的电流通电时间有关。有关学生阅读教材P49焦耳的生平焦耳与他的主要贡献返回3.焦耳定律：（P49）

电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。焦耳定律公式：Q=I2Rt（普遍适用)Q-热量-焦(J)

I-电流-安(A)

R-电阻-欧(Ω)

t-时间-秒(S)

单位焦耳定律的理论推导

电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。Q=W=Pt=UIt=IR×It=I2Rt适用于纯电阻电路4.例题分析

例1.为什么电炉热得发红，而导线却几乎不发热？

答：因为导线和电炉丝是串联的，Ｉ线=Ｉ电炉丝R电炉丝＞R导线，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉丝产生的热量大，因此电炉热得发红而导线却几乎不发热。电炉丝导线

例2.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？

解：根据欧姆定律计算电阻丝通过的电流

I=U/R=36V/60Ω=0.6A根据焦耳定律计算电流产生的热量=(0.6A)2×60Ω×5×60s=6480JQ=I2RtQ=I2Rt５.电热的利用和防止①利用电热器：使用方便、应用广泛、无污染。

消耗了电能、缩短了电器的使用寿命，烧坏电器甚至引起火灾。②由于电热的存在：1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。电热器是利用电流的_______制成的加热设备。电能热能2.“在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持_____、_____一定，用__________改变电阻丝的电流。热效应整合训练电阻时间滑动变阻器1.为什么在炎热的夏天，电风扇、电视机在连续使用较长时间后要停用一会儿？

为了散热，防止用电器因温度过高而烧坏。2.为什么