焦耳定律電功率優(yōu)秀課件4

第十八章電功率焦耳定律

第十八章電功率焦耳定律生活中的物理

情景引入：電腦使用一段時間后，用手觸摸主機有什么感覺？為什么？電腦后面有一些小孔，而且有時能聽到風扇轉動的聲音，小孔和風扇起什么作用？生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。生活中的物理情景引入：電腦使用一段時間后，用手觸摸主電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。一、電流的熱效應利用電流的熱效應來加熱的設備：______電熱器電熱水器電熱水壺電爐電烤箱電飯鍋電熱取暖器

這些用電器工作時有什么共同特點？電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電爐子電熨斗常見電熱器：電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電爐子電熨斗常見電熱器：電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱?

電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關?觀察思考提出問題：猜想：電流的大小導體電阻的大小通電時間電爐絲和導線通過電流相同，為什么觀察思考提出問題：猜想：電流[設計實驗]討論1：當一個物理量被猜測與多個因素有關，應該用什么方法去研究？

（控制變量法）討論2：實驗中通過觀察什么現(xiàn)象來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？這種研究方法叫什么法？（轉換法）

實驗裝置當電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升.電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高.實驗中，通過觀察_____________來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少.管中液面上升的高度[設計實驗]討論1：當一個物理量被猜測與多個因素實驗1：研究電熱與電阻關系R1=5ΩR2=10ΩA

在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電阻較大的這邊的液柱上升較高．結論：控制不變的量是：__________電流通電時間實驗1：研究電熱與電阻關系R1=5ΩR2=10Ω實驗2：研究電熱與電流關系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電流較大的這邊的液柱上升較高。結論控制不變的量是：__________電阻通電時間實驗2：研究電熱與電流關系I=2I1IAR=5ΩR實驗3：研究電熱與通電時間的關系

現(xiàn)象：給同一個電阻通電的時間越長，液柱上升較高。結論：在電流、電阻相同的情況下，通電的時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗3：研究電熱與通電時間的關系

現(xiàn)象：給同一個電阻通電的時焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關系。通過大量的實

驗，于1840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

時間的關系。焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，

181焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間JAΩS2.公式：意義：單位：1.內容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。焦耳

(1818－1889)二、焦耳定律焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間

當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt=I2Rt

(如：電暖器，電飯鍋，電爐子等)當電扇工作時，消耗的電能主要轉化為電機的機械能：

W＞Q熱3、電能和電熱關系電能內能+機械能此時：Q=W=Pt=UIt=

U2Rt當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有我們學了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？4.應用解釋：導線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱呢？

答：電爐通過導線接到電路中，導線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時，電阻大的，相同時間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導線卻不熱。我們學了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？4.應用解釋：導線和電Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內共產(chǎn)生6480J熱量。解:5.例題解答：I=

=

=

0.6AUR36V60ΩQ=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的

額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?暢所欲言前者說電阻越小，正常工作時單位時間內產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應用公式時應該特別注意條件。額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單小小辯論會:辯題：電熱是有利的還是有害的？（正方觀點：有利的。反方觀點：有害的。）要求：請正反雙方舉例支持自己的觀點。限時一分鐘。小小辯論會:辯題：電熱是有利的還是有害的？電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電熨斗四、電熱的利用和防止1．電熱的利用電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節(jié)溫度。電熱孵化器電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電熨斗四、電熱的利用和防止1．電熱的很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。2．防止電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋自我展示：1、一個40Ω的電阻，通過0.3A的電流，則通電______min釋放熱量為2160J.2、兩個電熱器的電阻之比為4︰3，通過相同的電流，在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為_____；若兩個電熱器的電阻相同，通過的電流為1︰3，在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為_____。3、兩根長度相同，粗細不等的鎳鉻合金電阻絲，串聯(lián)以后接入電源兩端，在相同的時間內電阻絲上的放熱情況是（）A、一樣多B、粗的較多C、細的多D、無法判斷4、一個20Ω的電阻，通過0.5A的電流，2min產(chǎn)生的熱量為___。5、在家庭電路中，導線的連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化甚至引起火災，為什么？600J.10

C1︰94︰3答：導線的連接處與別處是串聯(lián)的，通過它們的電流和通電時間相等，而導線的連接處的電阻比別處要大得多，因此在相同時間內電流通過導線的連接處產(chǎn)生的熱量比別處要多得多，所以導線的連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化甚至引起火災。自我展示：1、一個40Ω的電阻，通過0.3A的電流，則通電_總結與反思駛向勝利的彼岸談談自己本節(jié)課在知識、方法上各有哪些收獲？還有什么疑惑的地方？總結與反思駛向勝利的彼岸談談自己1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點:●

一個不注意小事情的人，永遠不會成功大事業(yè)。──卡耐基●

一個能思考的人，才真是一個力量無邊的人。──巴爾扎克●

一個人的價值，應當看他貢獻了什么，而不應當看他取得了什么。──愛因斯坦●

一個人的價值在于他的才華，而不在他的衣飾。

──雨果●

一個人追求的目標越高，他的才力就發(fā)展得越快，對社會就越有益。──高爾基●

生活就像海洋，只有意志堅強的人，才能到達彼岸。──馬克思●

浪費別人的時間是謀財害命，浪費自己的時間是慢性自殺。──列寧●

哪里有天才，我是把別人喝咖啡的工夫都用在工作上的。──魯迅●

完成工作的方法，是愛惜每一分鐘。──達爾文●

沒有偉大的愿望，就沒有偉大的天才。──巴爾扎克●

讀一切好的書，就是和許多高尚的人說話。──笛卡爾●

成功＝艱苦的勞動＋正確的方法＋少談空話。

──愛因斯坦●

一個不注意小事情的人，永遠不會成功大事業(yè)。──卡耐基第十八章電功率焦耳定律

第十八章電功率焦耳定律生活中的物理

情景引入：電腦使用一段時間后，用手觸摸主機有什么感覺？為什么？電腦后面有一些小孔，而且有時能聽到風扇轉動的聲音，小孔和風扇起什么作用？生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請舉例說明。生活中的物理情景引入：電腦使用一段時間后，用手觸摸主電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。一、電流的熱效應利用電流的熱效應來加熱的設備：______電熱器電熱水器電熱水壺電爐電烤箱電飯鍋電熱取暖器

這些用電器工作時有什么共同特點？電流通過導體時電能轉化成內能，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應。電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電爐子電熨斗常見電熱器：電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電爐子電熨斗常見電熱器：電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱?

電流通過導體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關?觀察思考提出問題：猜想：電流的大小導體電阻的大小通電時間電爐絲和導線通過電流相同，為什么觀察思考提出問題：猜想：電流[設計實驗]討論1：當一個物理量被猜測與多個因素有關，應該用什么方法去研究？

（控制變量法）討論2：實驗中通過觀察什么現(xiàn)象來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少？這種研究方法叫什么法？（轉換法）

實驗裝置當電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升.電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高.實驗中，通過觀察_____________來比較電流產(chǎn)生的熱量的多少.管中液面上升的高度[設計實驗]討論1：當一個物理量被猜測與多個因素實驗1：研究電熱與電阻關系R1=5ΩR2=10ΩA

在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電阻較大的這邊的液柱上升較高．結論：控制不變的量是：__________電流通電時間實驗1：研究電熱與電阻關系R1=5ΩR2=10Ω實驗2：研究電熱與電流關系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電流較大的這邊的液柱上升較高。結論控制不變的量是：__________電阻通電時間實驗2：研究電熱與電流關系I=2I1IAR=5ΩR實驗3：研究電熱與通電時間的關系

現(xiàn)象：給同一個電阻通電的時間越長，液柱上升較高。結論：在電流、電阻相同的情況下，通電的時間越長，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗3：研究電熱與通電時間的關系

現(xiàn)象：給同一個電阻通電的時焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國物理學家。用

近40年的時間做了400多次實驗，

研究熱和功的關系。通過大量的實

驗，于1840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

時間的關系。焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，

181焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間JAΩS2.公式：意義：單位：1.內容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。焦耳

(1818－1889)二、焦耳定律焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間

當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt=I2Rt

(如：電暖器，電飯鍋，電爐子等)當電扇工作時，消耗的電能主要轉化為電機的機械能：

W＞Q熱3、電能和電熱關系電能內能+機械能此時：Q=W=Pt=UIt=

U2Rt當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有我們學了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？4.應用解釋：導線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導線卻幾乎不發(fā)熱呢？

答：電爐通過導線接到電路中，導線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時，電阻大的，相同時間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導線卻不熱。我們學了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？4.應用解釋：導線和電Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內共產(chǎn)生6480J熱量。解:5.例題解答：I=

=

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0.6AUR36V60ΩQ=I2Rt一根60Ω的電阻絲接在36V的

額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單位時間內產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時間內產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?暢所欲言前者說電阻越小，正常工作時單位時間內產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時間內產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們在應用公式時應該特別注意條件。額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時單小小辯論會:辯題：電熱是有利的還是有害的？（正方觀點：有利的。反方觀點：有害的。）要求：請正反雙方舉例支持自己的觀點。限時一分鐘。小小辯論會:辯題：電熱是有利的還是有害的？電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電熨斗四、電熱的利用和防止1．電熱的利用電熱器的優(yōu)點:清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節(jié)溫度。電熱孵化器電飯鍋電烙鐵熱得快電熱毯電熨斗四、電熱的利用和防止1．電熱的很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋有很多孔，為了通風散熱；電腦運行時要用微型風扇及時散熱等等。2．防止電熱的危害很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機的后蓋自我展示：1、一個40Ω的電阻，通過0.3A的電流，則通電______min釋放熱量為2160J.2、兩個電熱器的電阻之比為4︰3，通過相同的電流，在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為_____；若兩個電熱器的電阻相同，通過的電流為1︰3，在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為_____。3、兩根長度相同，粗細不等的鎳鉻合金電阻絲，串聯(lián)以后接入電源兩端，在相同的時間內電阻絲上的放熱情況是（）A、一樣多B、粗的較多C、細的多D、無法判斷4、一個20Ω的電阻，通過0.5A的電流，2min產(chǎn)生的熱量為___。5、在家庭電路中，導線的連接處往往比別處更容易發(fā)熱，加速老化甚