人教版初中物理九年級(jí)全一冊(cè)焦耳定律“百校聯(lián)賽”一等獎(jiǎng)

第4節(jié)焦耳定律比一比試一試想一想AB生活中，許多用電器接通電源后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。你能舉出例子嗎?電熱壺電烤箱電爐電飯鍋熱水器電熱器

通電后，這些用電器會(huì)發(fā)熱。一、電流的熱效應(yīng)：

電流通過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。點(diǎn)亮的燈泡過一會(huì)兒會(huì)燙手，說明什么？導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)，為什么電熨斗很熱而導(dǎo)線并不很熱？說明什么？現(xiàn)象:電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相等。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？猜想與假設(shè)：可能與電阻、電流、通電時(shí)間有關(guān)提出問題:[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]討論1.當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)用什么方法去研究？

答:控制變量法討論2.用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？答：轉(zhuǎn)換法電熱——?dú)怏w（或液體）受熱膨脹，觀察產(chǎn)生熱量的多少實(shí)驗(yàn)中，通過觀察U形管中液面高度的變化來判斷產(chǎn)生熱量的多少.實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（1）在和相同的情況下，研究電熱和電阻的關(guān)系；電流通電時(shí)間實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5

ΩR2=10

ΩA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。實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（2）在和相同的情況下，研究電熱和電流的關(guān)系；電阻通電時(shí)間實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=10

ΩR=10

ΩR=10

ΩI1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

多。實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：（3）在和相同的情況下，研究電熱和通電時(shí)間的關(guān)系；電流電阻實(shí)驗(yàn)結(jié)論：1、在電流、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。（I與t相同，R越大，Q越多）2、在通電時(shí)間、電阻相同的情況下，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。（R與t相同，I越大，Q越多）3、在電阻、電流相同的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。（R與I相同，t越大，Q越多）焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家。用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)

驗(yàn)，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(shí)間的關(guān)系。他因此成為能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)者之一，人們?yōu)榱思o(jì)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焦耳。焦耳焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時(shí)間JAΩS公式：意義：?jiǎn)挝唬航苟桑弘娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量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。焦耳

(1818－1889)科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)---科學(xué)永無止境科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)---科學(xué)永無止境接電源銅絲鎳鉻絲支架我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答下面的問題？我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱呢？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的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時(shí)，電阻大的，相同時(shí)間里放出的熱較多，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻不熱。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(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題I

===0.6AUR36V60Ω

1．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。

2．當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱三、電能和電熱關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能電流通過電風(fēng)扇做功時(shí)，

能轉(zhuǎn)化為

能和

能，如果電流做功3600000J,電風(fēng)扇獲得的機(jī)械能一定

3600000J。電機(jī)械內(nèi)小于請(qǐng)舉例說明你家里是如何利用電熱的？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(diǎn):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(diào)節(jié)溫度。四、電熱的利用和防止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．電熱的危害課堂小結(jié)焦耳定律的實(shí)驗(yàn)和內(nèi)容電熱的利用和危害電流的熱效應(yīng)練一練1．下列家用電器中不屬于電熱器的是（）A．電飯鍋 B．電熨斗C．電風(fēng)扇 D．電烤箱2．電風(fēng)扇、電烙鐵和電動(dòng)機(jī)上都標(biāo)有“220V60W”字樣，它們都在額定電壓下工作相同時(shí)間，產(chǎn)生熱量多的是（）A．電風(fēng)扇 B．電烙鐵C．電動(dòng)機(jī) D．一樣多 CB科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)---科學(xué)永無止境3．小宇同學(xué)按如圖所示的裝置，研究“電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”。圖中兩只燒瓶?jī)?nèi)盛有質(zhì)量和溫度相同的煤油，溫度計(jì)顯示煤油的溫度，兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，銅絲的電阻比鎳鉻合金絲的電阻小。①閉合開關(guān)后，通過兩段金屬絲中的電流是

。②一段時(shí)間后，可觀察到A瓶中溫度計(jì)的示數(shù)

（填“大于”、“小于”或“等于”）B瓶中的溫度計(jì)的示數(shù)。③由上述實(shí)驗(yàn)可知，在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，產(chǎn)生的熱量

。

相等的小于越多科學(xué)靠我們發(fā)現(xiàn)、探究、改進(jìn)---科學(xué)永無止境1.電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時(shí)_____轉(zhuǎn)化成____的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_______制成的加熱設(shè)備。電能內(nèi)能2.一根100Ω的電阻絲通過的電流是2A，它的電功率是___W通電1min時(shí)產(chǎn)生的熱量是_______J。