人教版初中物理九年级全一册焦耳定律【市一等奖】

第4节焦耳定律新课引入

灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？

提出问题：电流产生的热量跟哪些因素有关呢？猜想：通电时间电流的大小导体电阻的大小实验方法：实验目的:

研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关实验原理:

当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.实验探究控制变量法实验探究现象：电阻较大的这边的液柱上升较高．说明：电流相同，通电时间相同时，电阻越大，电流所产生的热量越多．现象：电流较大的这边的液柱上升较高。说明：电阻相同，时间相同时，电流越大，电流所产生的热量越多。

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，跟通电时间成正比。焦耳定律1、内容：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，跟通电时间成正比。2、公式：Q＝I2Rt注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一段导体而言的；

2、Q是I的二次方成正比；

3、计算时各物理量的单位：I——安，

R——欧，t——秒，Q——焦。

3、焦耳定律理论推导：因为Q

=W且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=IRt4、焦耳定律公式扩展：

Q=W=Pt=UIt

=

(只适用于纯电阻电路)2U2R

t5、Q=I2Rt与W=UIt的区别①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。把电能只转化为热能②在非纯电阻电路中，W=UIt公式求得的是总消耗的电能；Q=I2Rt公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量即：W>Q

焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定律称为焦耳—楞次定律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.典型例题解析【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么?

电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多.

【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J.3800200例题3一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再用焦尔定律公式计算电流产生的热量。UR＝解：I＝36V60Ω＝0.6AQ=I2Rt=(0.6)2×60×300J=6480JUR解：I＝36V60Ω＝0.6AUR解：I＝36V60Ω＝0.6A＝解：I＝36V60Ω＝0.6A1.电流通过导体时产生的热量跟__________成正比，跟导体的____成正比，跟__________成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字表达式是_______.2.电热器是利用电流的__效应制成的，它的主要部件是______.电流流过电热器所做的功全部用来产生____.3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电压之比为_____，在相同的时间内产生的热量之比为______；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为____，在相等的时间内产生的热量之比为____.电流的平方电阻通电的时间Q=I2Rt热发热体热量1∶31∶33∶13∶1当堂检测课时训练如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断B图9-3-523实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的，图中G是满偏电流〔即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=1mA的电流表,其电阻Rg=100Ω.图为某同学改装后的电流表电路图.R1,R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3mA:若使a和c两个接线柱时电表的量程为10mA求R1,R2的阻值。课后作业1.某同学自制了一个“电热驱蚊器”，它的发热元件是一个阻值为1.0×104Ω的电阻.将这个电热驱蚊器接在电源的两端，当电源两端电压为220V时，1min内产生的热量的______J.2.一个标有“220V，500W”字样的电加热器(俗称“热得快”)，正常工作20分钟产生的热量为______焦.假若电加热器放出的这些热量全部被水吸收，在标准大气压下____(