焦耳定律课件

第十八章

电功率第4节焦耳定律-第十八章1.能通过生活实例，认识电流的热效应；学习目标2.能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算；3.通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。导入新课现在的智能手机，已成为人们生活中必备的工具。同学们用手机最多的是来做什么？用手机玩游戏用手机看视频学习工作时间长了，手机什么感觉？手机发热、甚至烫手讲授新课生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。电流的热效应讲授新课生活中利用电流热效应的用电器讲授新课电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？讲授新课电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热?猜想：可能与电阻有关。电阻越大，电流产生的热量越多。电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?讲授新课为什么插座上插的用电器越多，插座及导线越来越热？猜想：可能与电流有关。电流越大，电流产生的热量越多。电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?讲授新课长时间使用手机，手机为什么会发烫？猜想：可能与通电时间有关。通电时间越长，电流产生的热量越多。电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关?讲授新课设计实验：（1）实验方法①一个物理量可能与多个因素有关时，采用控制变量法。把电热传递给气体（或液体），把比较电热的多少转化为比较气体（或液体）受热膨胀程度。②对不易测量或观察的物理量，采用转换法。（2）实验方案电阻丝加热密封容器中的空气，U形管中液面形成高度差；液面差越大，产生的热量越多。讲授新课实验:电流通过导体产生热量与电阻的关系R1=5ΩR2=10ΩAU型管中液面高度的变化保持电流、通电时间相同控制变量法电路图实验器材转换法电流通过电阻丝产生热量密闭空气温度变化反映讲授新课

进行实验实验结论在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。讲授新课实验：电流通过导体产生热量与电流的关系IAR=10ΩR=10ΩR=10ΩI1电路图实验器材保持电阻、通电时间相同控制变量法观察U型管中液面高度的变化转换法注意：右侧U型管中液面高度的变化是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。讲授新课

进行实验在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。讲授新课在电流相同、电阻相同的情况下，通电时间越长，这个电阻产生的热量越多。实验：电流通过导体产生热量与通电时间的关系讲授新课焦耳定律

焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。讲授新课焦耳定律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

3.单位：I—安，R—欧，t—秒，Q—焦.讲授新课焦耳定律4.理论推导非纯电阻电路：W总＞Q(W总＝UIt=W外＋Q)纯电阻电路：W总=Q=Pt=UIt=t=I2RtU2R

焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=t来计算热量。U2R电热的计算：Q=I2Rt讲授新课焦耳定律导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电炉丝电阻，由Q=I2Rt可知，导线产生的热量少。

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？问题回顾讲授新课跟踪训练Q=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J1.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?解:I=

=

=

0.6AUR36V60Ω讲授新课焦耳定律想想议议:额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎矛盾，这是怎么回事?前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。讲授新课电热的利用和防止1.电热的利用利用电热孵化器孵小鸡利用电热蒸熟米饭讲授新课电热的利用和防止利用电热熨烫衣服

电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。利用电热使水升温讲授新课电热的利用和防止2.电热的防止很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电脑运行时要用微型风扇及时散热;电视机的后盖有很多孔等等。随堂练习1.下列用电器工作时，将电能全部转化为内能的是（）A．电风扇

B．电水壶

C．电视机

D．电动车B2．现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内它们发热情况是（

）A．甲放热多

B．乙放热多C．同样多

D．无法判断B随堂练习3.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。解：

P

====1.1×103J

WtQt6.6×104J60s

R===44ΩPI21.1×103J(5A)2随堂练习4.用如图所示的装置探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，相同烧瓶内装满了煤油。（1）烧瓶中装入的煤油是________（填“导体”或“绝缘体”）（2）请根据实物电路，在虚线框图内画出对应的电路图。（3）为达到实验目的，选用的两电阻丝R1与R2的阻值应______，通过R1的电流_________通过R2的电流。R2

R1绝缘体相等小于随堂练习（4）通电一段时间后，乙烧瓶中玻璃管内液面上升的高度较大，说明__________________________________________________。（5）小红用如左下图示的装置，进一步探究“电流通过导体产生的热量与电流的关系”，经多次实验测量，收集实验数据，绘制了烧瓶中玻璃管内液面上升的高度h与电流的关系图象，根据焦耳定律可知，右下图中能正确反映h

–I

关系的是_________。

电阻和通电时间不变，电流越大产生的热量越多A课堂小结焦耳定律电热的利用和防止2.公式