《焦耳定律》浙教版

1、 東陽槐堂中學(xué)-王子俊想想他們有什么共同點(diǎn)？想想他們有什么共同點(diǎn)？什么是電流的熱效應(yīng)？什么是電流的熱效應(yīng)？ 導(dǎo)體中有電流通過的時(shí)候，導(dǎo)體要導(dǎo)體中有電流通過的時(shí)候，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)。電熱器電熱器1 1、原理：根據(jù)電流的熱效應(yīng)、原理：根據(jù)電流的熱效應(yīng)2 2、主要部分：發(fā)熱體、主要部分：發(fā)熱體（材料：（材料：電阻率大，熔點(diǎn)高電阻率大，熔點(diǎn)高的合金絲做成）的合金絲做成）3 3、優(yōu)點(diǎn)：清潔，熱效率高、優(yōu)點(diǎn)：清潔，熱效率高燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上

2、燈泡熱得發(fā)光，發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為電線的發(fā)熱卻覺察不出來。這是為什么什么? ? 問題1：問題2：假如在照明電路中接入大功率的電假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？是為什么？電流產(chǎn)生的熱量跟那些因電流產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)呢？素有關(guān)呢？進(jìn)行猜想、提出假設(shè)進(jìn)行猜想、提出假設(shè) 請同學(xué)們猜想一下，通請同學(xué)們猜想一下，通電導(dǎo)體放出的熱量可能與哪些因電導(dǎo)體放出的熱量可能與哪些因素有關(guān)呢？素有關(guān)呢？ 電流產(chǎn)生的熱量可能與電流產(chǎn)生的熱量可能與電流

3、電流的大小、的大小、導(dǎo)體電阻導(dǎo)體電阻的大小以的大小以及及通電時(shí)間通電時(shí)間的長短有關(guān)。的長短有關(guān)。這個(gè)猜想是否正確呢？這個(gè)猜想是否正確呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè) 請同學(xué)們思考一下研究的方法請同學(xué)們思考一下研究的方法在三個(gè)因素中先固定兩個(gè)因素，在三個(gè)因素中先固定兩個(gè)因素，改變第三個(gè)因素，觀察導(dǎo)體放出改變第三個(gè)因素，觀察導(dǎo)體放出的熱量與這個(gè)因素有什么關(guān)系，的熱量與這個(gè)因素有什么關(guān)系，這種方法叫做這種方法叫做控制變量法控制變量法。焦耳定律演示實(shí)驗(yàn)AR1 R2實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)電路圖比較比較控制條控制條件件現(xiàn)現(xiàn)象象初步結(jié)論初步結(jié)論Q與與R的關(guān)系的關(guān)系 I,t不變不變Q與與I的關(guān)系的關(guān)系R,t不

4、變不變Q與與t的關(guān)系的關(guān)系R,I不變不變歸納總結(jié)、得出結(jié)論歸納總結(jié)、得出結(jié)論 結(jié)論結(jié)論1.1. 在通電電流和通電時(shí)間相同的條在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，件下，電阻電阻越大，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2.2. 在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流電流越大，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3.3. 在通電電流和電阻相同的條件下，在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論焦耳定律焦耳定律( (從大量實(shí)驗(yàn)得出從大量實(shí)驗(yàn)得出）內(nèi)容：內(nèi)容：電流通過導(dǎo)

5、體產(chǎn)生的熱量電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟跟電流的平方電流的平方成正比，跟成正比，跟導(dǎo)體的導(dǎo)體的電阻電阻成正比，跟成正比，跟通電時(shí)間通電時(shí)間成正比。成正比。公式：公式：Q=IQ=I2 2RtRt 單位單位II安，安，RR歐，歐，tt秒，秒，QQ焦焦 根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律焦耳定律 若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即即 Q=W又又 WUIt 根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律 U=IR Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R 范范 例例 分分 析析 【例題】一根【例題】一根6060歐的電阻絲接歐的電阻絲接在在3636伏的電源上，在伏的電源上，在5 5分

6、鐘內(nèi)共分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？產(chǎn)生多少熱量？【解解】秒歐安30060)6 . 0(22RtIQ焦6480安歐伏6 .06036RUI課課 堂堂 討討 論論問題問題1. 課文前面課文前面“？”中為什么中為什么“覺察不出和燈相連的電線發(fā)覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱熱”？ 分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過它們分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過它們的電流是一樣大，又因?yàn)闊舻碾娮璞鹊碾娏魇且粯哟?，又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋€的大得多，所以根據(jù)焦耳定律電線的大得多，所以根據(jù)焦耳定律QI2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此，燈泡

7、熱量發(fā)光，而電線卻多。因此，燈泡熱量發(fā)光，而電線卻感覺不到熱。感覺不到熱。問題問題2. 課文前面課文前面“？”中的和電中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱？爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱？ 分析：照明電路的電壓是一定的，由分析：照明電路的電壓是一定的，由P=UI可知，可知，電路中接入大功率電爐時(shí)，通過的電流大，在電電路中接入大功率電爐時(shí)，通過的電流大，在電線的電阻相同的情況下，跟電爐相連的電線中通線的電阻相同的情況下，跟電爐相連的電線中通過的電流比跟燈泡相連的電線中通過的電流大得過的電流比跟燈泡相連的電線中通過的電流大得多。所以根據(jù)焦耳定律多。所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的時(shí)可知，在相同

8、的時(shí)間內(nèi)，電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比間內(nèi)，電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。緣皮，甚至引起火災(zāi)。反反 饋饋 練練 習(xí)習(xí) 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 跟跟成正比，成正比，跟跟成正比，成正比， 跟跟成正比。成正比。電流的平方電流的平方導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻通電時(shí)間通電時(shí)間2. 2. 兩個(gè)電熱器的電阻之比為兩個(gè)電熱器的電阻之比為4 43 3，通過相同的電流，在相等的，通過相同的電流，在相

9、等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過的電流強(qiáng)度為的電流強(qiáng)度為1 13 3，在相等的時(shí)，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為間里產(chǎn)生的熱量之比為_。4 43 31 19 93當(dāng)當(dāng)0.2安的電流通過一金屬線時(shí)產(chǎn)安的電流通過一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為生的熱量為Q1，若使通過的電流增加，若使通過的電流增加到到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為量為Q2，那么，那么Q2是是Q1的的（ ） A. 2倍倍B. 4倍倍C. 0.25倍倍D. 0.5倍倍B3.3.一只一只“220V45W”220V45W”的電烙鐵，的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？方法解此題？RtIQUPIPUR22額額額額UItWQUPI額額tRUWQPUR