第4節(jié)焦耳定律 (2)

1、第第4節(jié)節(jié) 焦耳定律焦耳定律第十八章 電功率情景情景引入引入合作合作探究探究課堂課堂小結(jié)小結(jié)隨堂隨堂訓(xùn)練訓(xùn)練 星期天星期天, ,小東的媽媽出門前囑咐小東別看電小東的媽媽出門前囑咐小東別看電視視, ,得先完成作業(yè)得先完成作業(yè), ,可是小東等媽媽一走可是小東等媽媽一走, ,就看起就看起了電視了電視, ,直到媽媽回來前才開始做作業(yè)直到媽媽回來前才開始做作業(yè), ,媽媽問小媽媽問小東為何沒有做完作業(yè)東為何沒有做完作業(yè), ,小東說作業(yè)太難小東說作業(yè)太難, ,可是小東可是小東媽媽只用了一招就知道小東說了謊媽媽只用了一招就知道小東說了謊, ,請(qǐng)問請(qǐng)問, ,他媽媽他媽媽是怎樣做的是怎樣做的? ?她摸了摸電視機(jī)的

2、的散熱窗，發(fā)現(xiàn)那兒還熱她摸了摸電視機(jī)的的散熱窗，發(fā)現(xiàn)那兒還熱著呢著呢! !你有類似的經(jīng)歷嗎，這個(gè)故事對(duì)你有什么啟示？你有類似的經(jīng)歷嗎，這個(gè)故事對(duì)你有什么啟示？情景引入情景引入生活中，許多用生活中，許多用電器通電后，都伴有電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例說明。說明。電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。做電流的熱效應(yīng)。探究點(diǎn)一探究點(diǎn)一 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)現(xiàn)象現(xiàn)象: 電爐絲和導(dǎo)線通過的電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？電流通過

3、導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？么因素有關(guān)？猜想：猜想： 與與 電阻、電流、時(shí)間電阻、電流、時(shí)間 有關(guān)有關(guān)問題問題:演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康? : 研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)因素有關(guān) 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理: : 當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來一樣高的液柱就會(huì)脹，導(dǎo)管里面原來一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液逐漸上升。電流產(chǎn)生的熱量越多，液面

4、就會(huì)上升得越高。我們可以通過管面就會(huì)上升得越高。我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。量。 控制變量法控制變量法實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系：研究電熱與電阻關(guān)系R1 = 5 R2 = 10 A在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)2 2：研究電熱與電流關(guān)系：研究電熱與電流關(guān)系I = 2I1IAR = 5 R = 5R =5I1 在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

5、多。個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。 結(jié)論結(jié)論1：在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，：在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。 結(jié)論結(jié)論2: :在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。 結(jié)論結(jié)論3：在通電電流和電阻相同的條件下，通電在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國(guó)物理學(xué)家。用），英國(guó)物理學(xué)家。用

6、近近 40 年的時(shí)間做了年的時(shí)間做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)驗(yàn)，于驗(yàn)，于 1840 年最先精確地確定了電年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系。時(shí)間的關(guān)系。焦焦 耳耳探究點(diǎn)二探究點(diǎn)二 焦耳定律焦耳定律1內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量?jī)?nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。通電時(shí)間成正比。2公式：公式：Q = I2Rt 3單位：焦耳（單位：焦耳（J）我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答我們學(xué)習(xí)了焦耳

7、定律，怎樣回答前面的問題。前面的問題。 答：電爐通過導(dǎo)線接到電路答：電爐通過導(dǎo)線接到電路 中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但中的電流相等，但電爐絲的電爐絲的電阻電阻比比連接電爐絲的導(dǎo)線電連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，阻大得多，根據(jù)焦耳定律根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知可知，電流相等時(shí)，電流相等時(shí)，電阻大的電阻大的，相同時(shí)間里產(chǎn)生，相同時(shí)間里產(chǎn)生的熱量的熱量較多較多，所以電爐絲很，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻幾乎不熱。熱，而導(dǎo)線卻幾乎不熱。1電熱的利用電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞利用電熱孵化器孵小雞用來加熱用來加熱探究點(diǎn)三探究點(diǎn)三 電熱的利用和防止電熱的利用和防止電熨斗電

8、熨斗電熱水器電熱水器電烤箱電烤箱電褥子電褥子電烙鐵電烙鐵電飯鍋電飯鍋很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。2電熱的危害電熱的危害1當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量產(chǎn)生的熱量Q 就等于消耗的電能就等于消耗的電能W，即，即W=Q如：電暖器，電飯鍋，電爐子等如：電暖器，

9、電飯鍋，電爐子等(純電阻電路）純電阻電路）。 2當(dāng)電扇當(dāng)電扇（非純電阻電路（非純電阻電路)工作時(shí)，消耗的電工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：WQ熱熱電能電能 內(nèi)能內(nèi)能+機(jī)械能機(jī)械能探究點(diǎn)四探究點(diǎn)四 電能和電熱的關(guān)系電能和電熱的關(guān)系1.電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為電流通過導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng)。熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng)。=IRt 3. .要從通風(fēng)、散熱等角度來有效地防止電熱的要從通風(fēng)、散熱等角度來有效地防止電熱的危害，善于利用電熱危害，善于利用電熱課堂小結(jié)課堂小結(jié) 1.電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時(shí)電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時(shí)_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_的現(xiàn)

10、象。電熱器是利用電流的的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_制成的制成的加熱設(shè)備。加熱設(shè)備。電能電能熱熱 2.“ 在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持驗(yàn)中，應(yīng)保持_、_一定，用一定，用_改變電阻絲的電流。改變電阻絲的電流。熱效應(yīng)熱效應(yīng)電阻電阻時(shí)間時(shí)間滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)變阻器隨堂訓(xùn)練隨堂訓(xùn)練 3.一根一根100的電阻絲通過的電流是的電阻絲通過的電流是2A，它的電功，它的電功率是率是_W，通電，通電1min時(shí)產(chǎn)生的熱量是時(shí)產(chǎn)生的熱量是_J。40024000 4.電阻電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，串聯(lián)在電路中，R1=4，R2=6，則，則P1:P2=_。Q1:Q2=_。2:32