焦耳定律(11.6)

1、第十八章第十八章 第四節(jié)第四節(jié) 焦耳定律焦耳定律城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)在日常生活中你還知道哪些現(xiàn)象屬于電流的熱效應(yīng)？在日常生活中你還知道哪些現(xiàn)象屬于電流的熱效應(yīng)？一、電流的熱效應(yīng)：一、電流的熱效應(yīng)： 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能電能轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成內(nèi)能內(nèi)能, 這種現(xiàn)象這種現(xiàn)象叫做叫做電流的熱效應(yīng)。電流的熱效應(yīng)。城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)電熨斗電熨斗電熱水器電熱水器電烤箱電烤箱電熱毯電熱毯電烙鐵電烙鐵電飯鍋電飯鍋城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 通過(guò)電爐絲和導(dǎo)線的電流相同，通過(guò)電爐絲和導(dǎo)線的電流相同，電爐絲電爐絲熱得熱得發(fā)紅發(fā)紅，而，而導(dǎo)線導(dǎo)線卻卻不是很熱不是很熱？根

2、據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，你能提出什么探究課題？根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象，你能提出什么探究課題？城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)二、探究課題：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)？跟什么因素有關(guān)？ 猜想與假設(shè)猜想與假設(shè) 當(dāng)當(dāng)一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)一個(gè)物理量與多個(gè)因素有關(guān)時(shí)，應(yīng)用什么方法時(shí)，應(yīng)用什么方法進(jìn)行研究？進(jìn)行研究？ -控制變量法控制變量法城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 探究一探究一 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻電阻的關(guān)系的關(guān)系 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 1.1.器材與裝置：器材與裝置：電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、滑動(dòng)電源、開關(guān)、導(dǎo)線、電流表、滑動(dòng)變阻器、變阻器、_阻

3、值不同的定值電阻阻值不同的定值電阻思考：思考：怎樣才能使兩個(gè)阻值不同怎樣才能使兩個(gè)阻值不同的的電阻中有電阻中有相同的電流相同的電流和和通電時(shí)間通電時(shí)間？實(shí)驗(yàn)電路圖？實(shí)驗(yàn)電路圖？2.2.電路圖：電路圖：甲甲乙乙甲甲乙乙城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，在電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大電阻越大，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多越多。甲容器所連甲容器所連U形管的液面升高的高度大形管的液面升高的高度大 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 歸納分析，得出結(jié)論歸納分析，得出結(jié)論 思考：思考：如何判斷電流通過(guò)電如何判斷電流通過(guò)電阻產(chǎn)生熱量的多少

4、呢？阻產(chǎn)生熱量的多少呢？甲甲乙乙3.3.方法：方法：控制控制_不變，改變不變，改變_，通過(guò)，通過(guò)觀察觀察_來(lái)判斷來(lái)判斷電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少的多少。用到的物理研究方法是用到的物理研究方法是_、_電流和通電時(shí)間電流和通電時(shí)間導(dǎo)體電阻導(dǎo)體電阻U形管液面高度的變化形管液面高度的變化控制變量法控制變量法轉(zhuǎn)換法轉(zhuǎn)換法 探究一探究一 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻電阻的關(guān)系的關(guān)系城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 探究二探究二 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流電流的關(guān)系的關(guān)系思思 考：考：怎樣才能使兩容器中的怎樣才能使兩容器中的電阻電阻和

5、電阻的和電阻的通電時(shí)間相同通電時(shí)間相同？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，在電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，電流越大電流越大，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多越多。甲容器所連甲容器所連U形管的液面升高的高度大形管的液面升高的高度大電路圖電路圖：甲甲乙乙方法方法：控制控制_不變，改變不變，改變_， 觀察觀察_來(lái)判斷來(lái)判斷_。電阻和通電時(shí)間電阻和通電時(shí)間電流電流怎樣使兩個(gè)相同電阻中的怎樣使兩個(gè)相同電阻中的電流不同電流不同？R R丙丙=5=55 5I甲甲I乙乙U形管液面高度的變化形管液面高度的變化電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中

6、學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 探究三探究三 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間的關(guān)系電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間的關(guān)系結(jié)論：結(jié)論：在電流和電阻相同時(shí)，在電流和電阻相同時(shí)，通電時(shí)間越長(zhǎng)通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多越多。城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)1、下列是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的生活實(shí)例是（、下列是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的生活實(shí)例是（ ）A、火力發(fā)電、火力發(fā)電 B、電動(dòng)機(jī)工作、電動(dòng)機(jī)工作 C、電暖氣、電暖氣 D、電池、電池2、如圖所示，是用來(lái)研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成下列各題。、如圖所示，是用來(lái)研究焦耳定律的實(shí)驗(yàn)裝置，請(qǐng)完成下列各題。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將下圖中的）請(qǐng)

7、用筆畫線代替導(dǎo)線將下圖中的器材連成實(shí)驗(yàn)電路。器材連成實(shí)驗(yàn)電路。C甲甲乙乙（2）兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，）兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，U形管中形管中_反反映電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，兩容映電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少，兩容器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電路中，目器中的電阻絲串聯(lián)起來(lái)接到電路中，目的是使通過(guò)這兩段電阻絲的的是使通過(guò)這兩段電阻絲的_相相同，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)同，通電一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)_容容器的器的U形管液面高度升高得大。實(shí)驗(yàn)表形管液面高度升高得大。實(shí)驗(yàn)表明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，明：在電流和通電時(shí)間相同的情況下，_越大，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱越大，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越

8、多。量越多。電流電流乙乙液面高度的變化液面高度的變化電阻電阻城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)3 3、以下是小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室采用更精密的實(shí)驗(yàn)儀器做出來(lái)的、以下是小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室采用更精密的實(shí)驗(yàn)儀器做出來(lái)的幾組準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，記錄如下：幾組準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，記錄如下：實(shí)驗(yàn)次數(shù)實(shí)驗(yàn)次數(shù)電流電流I/A電阻電阻R/通電時(shí)間通電時(shí)間t/s電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量生的熱量?0Q/J10.3101009020.32010018030.61010036040.610200720分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、2可得結(jié)論：可得結(jié)論： _通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻成正比通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電

9、阻成正比分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1、3可得結(jié)論：可得結(jié)論：_在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流在電阻和通電時(shí)間一定時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的二次方成正比。通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的二次方成正比。分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)分析比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)3、4可得結(jié)論：可得結(jié)論：_在電流和電阻一定時(shí)，電流在電流和電阻一定時(shí)，電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間成正比。通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)間成正比。在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電流在電流和通電時(shí)間一定時(shí)，電流222241001000.30.32城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流電流的二次方的二次方成成正比正比，

10、跟導(dǎo)體的，跟導(dǎo)體的電阻電阻成成正比正比，跟，跟通電時(shí)間通電時(shí)間成成正比正比。 焦耳焦耳 （18181889） 焦耳定律：焦耳定律： 焦耳于焦耳于1818年年12月月24日出生，英日出生，英國(guó)物理學(xué)家，一生致力于實(shí)驗(yàn)研究。國(guó)物理學(xué)家，一生致力于實(shí)驗(yàn)研究。他用近他用近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)，他根據(jù)所測(cè)量電流通過(guò)電阻放出的熱他根據(jù)所測(cè)量電流通過(guò)電阻放出的熱量，提出焦耳定律。他的研究為能量量，提出焦耳定律。他的研究為能量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)，為了紀(jì)守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)，為了紀(jì)念他對(duì)科學(xué)發(fā)展的功績(jī)，將能量或功念他對(duì)科學(xué)發(fā)展的功績(jī)，將能量或功的單位命名為的單位命名為“

11、焦耳焦耳”。城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué) 1、電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，為什么、電爐絲和導(dǎo)線串聯(lián)，為什么電爐絲電爐絲熱得熱得發(fā)紅發(fā)紅，而而導(dǎo)線導(dǎo)線卻卻不怎么熱不怎么熱？ 答：電爐和導(dǎo)線答：電爐和導(dǎo)線_接在電路里，電爐子工作時(shí)，接在電路里，電爐子工作時(shí)，通過(guò)電爐絲和導(dǎo)線的通過(guò)電爐絲和導(dǎo)線的_和和_相同，但電爐相同，但電爐絲比導(dǎo)線絲比導(dǎo)線的電阻的電阻大，由焦耳定律公式大，由焦耳定律公式_可知，電流可知，電流通過(guò)電爐絲產(chǎn)生的熱量要比導(dǎo)線通過(guò)電爐絲產(chǎn)生的熱量要比導(dǎo)線_，因此電爐絲熱的發(fā)，因此電爐絲熱的發(fā)紅而導(dǎo)線卻不怎么熱。紅而導(dǎo)線卻不怎么熱。串聯(lián)串聯(lián)電流電流通電時(shí)間通電時(shí)間Q=I2Rt多多城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)

12、驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)2.某導(dǎo)體的電阻是某導(dǎo)體的電阻是2，通過(guò)，通過(guò)2A的電流的電流時(shí)，時(shí)，1min產(chǎn)生多少熱量產(chǎn)生多少熱量？解：解：Q=IQ=I2 2RtRt =2 =22 22 26060 =480 =480（J J）答：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為答：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為480J。城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)三、電熱的利用和防止三、電熱的利用和防止請(qǐng)閱讀課本請(qǐng)閱讀課本101頁(yè)，并回答下列問題頁(yè)，并回答下列問題：（各舉：（各舉2例）例）1、在生活中有哪些利用電流熱效應(yīng)的例子？、在生活中有哪些利用電流熱效應(yīng)的例子？2、電流的熱效應(yīng)有哪些危害？如何防止這些危害？、電流的熱效應(yīng)有哪些危

13、害？如何防止這些危害？制成電熱器（通電用來(lái)加熱的設(shè)備）制成電熱器（通電用來(lái)加熱的設(shè)備）給用電器除潮給用電器除潮引起絕緣皮老化，造成短路，引起火災(zāi)，還可能造成用引起絕緣皮老化，造成短路，引起火災(zāi)，還可能造成用電線漏電。電線漏電。用風(fēng)扇散熱用風(fēng)扇散熱城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有什么收獲？通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)你有什么收獲？城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)城陽(yáng)區(qū)第二實(shí)驗(yàn)中學(xué)1、選擇題：、選擇題：下列是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是下列是將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是（ ） A.電風(fēng)扇電風(fēng)扇 B.電池電池 C.電熱毯電熱毯 D.電動(dòng)剃須刀電動(dòng)剃須刀2、計(jì)算題：、計(jì)算題：一根一根6的電阻絲接在的電阻絲接在6V的電源兩端，在的電源兩端，在30s內(nèi)內(nèi)電流產(chǎn)生多少熱量？電流產(chǎn)生多少熱量？解：解：I=R=6