第4節(jié)焦耳定律

1、第4節(jié) 焦耳定律 1 1. .知道電流的熱效應(yīng)知道電流的熱效應(yīng) 4. 4.知道知道利用和防止電熱的方法利用和防止電熱的方法 2 2. .通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解影響電熱的因素通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解影響電熱的因素 3. 3.能利用焦耳定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題能利用焦耳定律解決簡(jiǎn)單問(wèn)題 情境創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)對(duì)電暖氣通電后，發(fā)對(duì)電暖氣通電后，發(fā)現(xiàn)電暖氣內(nèi)的加熱體現(xiàn)電暖氣內(nèi)的加熱體熱得發(fā)亮，而與電暖熱得發(fā)亮，而與電暖氣相連接的電線(xiàn)卻不氣相連接的電線(xiàn)卻不怎么熱，這是為什么？怎么熱，這是為什么？生活中類(lèi)似電暖氣的用電器還有生活中類(lèi)似電暖氣的用電器還有哪些，你能舉幾個(gè)例子嗎？哪些，你能舉幾個(gè)例子嗎？水用管狀電熱器水用管狀電熱器熱水器

2、熱水器飲水機(jī)飲水機(jī)電熨斗電熨斗電烤箱電烤箱加熱器加熱器我發(fā)現(xiàn)我發(fā)現(xiàn)電爐絲和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的電流相電爐絲和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱？而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱？我要問(wèn)我要問(wèn)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？多少跟什么因素有關(guān)？與電阻、電流、通電時(shí)間與電阻、電流、通電時(shí)間有關(guān)有關(guān)我會(huì)猜我會(huì)猜設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn): :電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少與電阻的電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱的多少與電阻的關(guān)系（控制變量法關(guān)系（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）1.1.將一段銅絲與一段鎳鉻合金絲串聯(lián)將一段銅絲與一段鎳鉻合金絲串聯(lián), ,并粘上等量的并粘

3、上等量的凡士林凡士林, ,通過(guò)觀察凡士林熔化所用時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行比通過(guò)觀察凡士林熔化所用時(shí)間的長(zhǎng)短進(jìn)行比較較.(.(加熱固體加熱固體) )2.2.在燒瓶在燒瓶a a、中盛等量的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的、中盛等量的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度燒瓶中是銅絲，電阻較?。粺恐惺擎囥t溫度燒瓶中是銅絲，電阻較??；燒瓶中是鎳鉻合金絲，電阻較大兩瓶中金屬絲串聯(lián)起來(lái)接到電合金絲，電阻較大兩瓶中金屬絲串聯(lián)起來(lái)接到電源上，通電一定時(shí)間后，比較兩瓶中煤油的溫度變?cè)瓷希娨欢〞r(shí)間后，比較兩瓶中煤油的溫度變化?；?。( (加熱液體加熱液體) ). .把兩燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細(xì)玻璃管把兩燒瓶密閉，中間插入帶有水柱的細(xì)玻

4、璃管, ,通過(guò)觀察管中水柱位置的變化來(lái)比較。（加熱氣體）通過(guò)觀察管中水柱位置的變化來(lái)比較。（加熱氣體）接電源接電源鎳鉻絲鎳鉻絲銅絲銅絲支支 架架科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)科學(xué)永無(wú)止境科學(xué)永無(wú)止境（控制變量法（控制變量法 轉(zhuǎn)換法）轉(zhuǎn)換法）條件條件：相同透明密封著等量空氣相同透明密封著等量空氣的容器，的容器，電流相電流相同同, ,時(shí)間時(shí)間相同相同現(xiàn)象：現(xiàn)象：u u形管液面高度不同形管液面高度不同結(jié)論：電流和通電時(shí)間相同結(jié)論：電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量時(shí)，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。越多。探究實(shí)驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)條件條件：通電時(shí)間相同，電阻相通電時(shí)間相同，電阻相同同現(xiàn)

5、象現(xiàn)象：電流大時(shí)，溫度上升多電流大時(shí)，溫度上升多結(jié)論：在通電時(shí)間一定、電阻結(jié)論：在通電時(shí)間一定、電阻相同時(shí)，通過(guò)的電流越大，產(chǎn)相同時(shí)，通過(guò)的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。生的熱量越多。焦耳定律：焦耳定律：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。成正比，跟通電時(shí)間成正比。焦耳定律焦耳定律q = iq = i rt rt 熱量熱量 電流電流 電阻電阻 時(shí)間時(shí)間j a j a s s公式：公式：意義：意義：?jiǎn)挝唬簡(jiǎn)挝唬航苟苟?1818(18181889)1889)焦耳定律的理論推導(dǎo)焦耳定律的理論推導(dǎo)電

6、流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果消耗的電能電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果消耗的電能全部全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量q q就等于消耗的電能就等于消耗的電能w w。即即: q=w=pt=uit: q=w=pt=uit=ir it =i=ir it =i2 2rtrt電爐絲和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的電流相同。電爐絲和導(dǎo)線(xiàn)通過(guò)的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱？為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線(xiàn)卻幾乎不發(fā)熱？ 原因：導(dǎo)線(xiàn)電阻遠(yuǎn)小于電爐絲電阻，產(chǎn)生的熱量少。原因：導(dǎo)線(xiàn)電阻遠(yuǎn)小于電爐絲電阻，產(chǎn)生的熱量少。電熱的利用和防止電熱的利

7、用和防止1.1.電熱的利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器電熱的利用：電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電孵化器等。等。2.2.電熱的防止：電視機(jī)后蓋的散熱窗、電腦主機(jī)里面的電熱的防止：電視機(jī)后蓋的散熱窗、電腦主機(jī)里面的小電風(fēng)扇等。小電風(fēng)扇等。1.1.電流的熱效應(yīng)是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電流的熱效應(yīng)是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_的的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_制成的加熱設(shè)備。制成的加熱設(shè)備。2.2.在研究在研究“電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持中，應(yīng)保持_、_一定，用一定，用_改變電改變電阻絲的電流。阻絲的電流。電能電能內(nèi)能內(nèi)能熱效應(yīng)熱效

8、應(yīng)電阻電阻時(shí)間時(shí)間滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器3.3.一根一根6060的電阻絲接在的電阻絲接在36v36v的電源上的電源上, ,在在5min5min內(nèi)共產(chǎn)生內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？多少熱量？解：解：通過(guò)電阻絲的電流為：通過(guò)電阻絲的電流為：電流產(chǎn)生的熱量為：電流產(chǎn)生的熱量為： q=iq=i2 2rt=(0.6)rt=(0.6)2 260605 560j=6480j60j=6480ju36vi0.6ar604 4、小明仔細(xì)觀察家中的電視機(jī)、電風(fēng)扇、白熾燈和節(jié)能燈，、小明仔細(xì)觀察家中的電視機(jī)、電風(fēng)扇、白熾燈和節(jié)能燈，發(fā)現(xiàn)它們上面都標(biāo)有發(fā)現(xiàn)它們上面都標(biāo)有“220v 40w”220v 40w”的字樣，若它們的字樣，若它們都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，則產(chǎn)生熱量最多的是都在額定電壓下工作相同