焦耳定律 省賽一等獎(jiǎng)完整版

第一頁(yè)，共二十頁(yè)。我們(wǒmen)家的電器中哪些是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（熱能）的？

同學(xué)們還記得我們前邊學(xué)習(xí)的電功的公式么？它表示(biǎoshì)什么意義呢？W=UIt第二頁(yè)，共二十頁(yè)。第三頁(yè)，共二十頁(yè)。它們(tāmen)的共同特征

是什么？——電能轉(zhuǎn)化(zhuǎnhuà)為內(nèi)能第四頁(yè)，共二十頁(yè)。猜想(cāixiǎng)四:........現(xiàn)象(xiànxiàng)一：電爐絲通電能產(chǎn)生熱，不通電不產(chǎn)生熱。猜想二：電阻絲產(chǎn)生的熱量(rèliàng)同通電時(shí)間有關(guān)。猜想三：導(dǎo)體通電時(shí)產(chǎn)生的熱量多少與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)?，F(xiàn)象二：電阻絲通電的時(shí)間越長(zhǎng)產(chǎn)生的熱量越多。事實(shí)：電阻絲的材料是鎳鉻合金絲，導(dǎo)線材料是銅。猜想一：電阻絲產(chǎn)生的熱量同電流有關(guān)控制變量法第五頁(yè)，共二十頁(yè)。由于電流通過用電器所產(chǎn)生熱量的大小不易直接進(jìn)行觀察比較，實(shí)驗(yàn)中怎樣將它變?yōu)楸阌?biànyú)直接觀察比較的現(xiàn)象呢？轉(zhuǎn)換法想一想議一議U型管連接(liánjiē)的容器加熱后，溫度升高，氣體膨脹，壓力變大，液面升高。第六頁(yè)，共二十頁(yè)。①電阻串聯(lián)時(shí)電流相同。②U型管連接的容器加熱后，溫度(wēndù)升高，氣體膨脹，壓力變大，液面升高。第七頁(yè)，共二十頁(yè)。請(qǐng)回答：①看到了什么現(xiàn)象(xiànxiàng)？②說明了什么結(jié)論？現(xiàn)象：I相同時(shí)，R大的一邊液面升的高，即升溫快。結(jié)論1：在電流和時(shí)間相同時(shí)，電阻(diànzǔ)越大產(chǎn)生的熱量越多。第八頁(yè)，共二十頁(yè)。思考：①此時(shí)，哪個(gè)電流?。繛槭裁?？②并聯(lián)分流(fēnliú)的電阻為什么要放在盒子外面?

讓相同(xiānɡtónɡ)的電阻，流過不同的電流，看效果會(huì)如何呢？【演示(yǎnshì)實(shí)驗(yàn)2】第九頁(yè)，共二十頁(yè)。

①右邊的發(fā)熱器熱量少，因?yàn)椴⒙?lián)的電阻(diànzǔ)分去一半的電流。②不讓它產(chǎn)生的熱量影響盒內(nèi)的溫度。第十頁(yè)，共二十頁(yè)?？吹搅耸裁船F(xiàn)象(xiànxiàng)？說明了什么結(jié)論？①電流(diànliú)

I大的液面升高快，即產(chǎn)生的熱量Q多。②結(jié)論：在電阻相同和時(shí)間相同時(shí)，通過的電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。

【跟蹤(gēnzōng)思考】第十一頁(yè)，共二十頁(yè)。通過以上實(shí)驗(yàn)?zāi)隳芸偨Y(jié)(zǒngjié)出什么規(guī)律？

電阻(diànzǔ)上產(chǎn)生的電熱與電阻(diànzǔ)大小和流過的電流都有關(guān)，電阻(diànzǔ)越大，電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。第十二頁(yè)，共二十頁(yè)。Q=I2Rt熱量電流(diànliú)

電阻時(shí)間J=AΩS2，公式(gōngshì)：意義(yìyì)：?jiǎn)挝唬憾?焦耳定律：1，內(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，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。(普遍適用)第十三頁(yè)，共二十頁(yè)。

焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家(wùlǐxuéjiā)。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。焦耳第十四頁(yè)，共二十頁(yè)。

1．在純電阻電路中（如：電暖器，電飯鍋，電爐子等），當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，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(xíngshì)的能量，這樣電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=Pt=

=I2Rt

2．在非純電阻電路中，如當(dāng)電扇(diànshàn)工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W電＞Q熱三、電能和電熱(diànrè)關(guān)系電能內(nèi)能+機(jī)械能此時(shí)，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）來計(jì)算電熱第十五頁(yè)，共二十頁(yè)。

為什么用導(dǎo)線連接的電磁爐通電后，電爐(diànlú)很快發(fā)紅發(fā)熱，而導(dǎo)線卻不熱？

因?qū)Ь€電阻很?。?.01~0.001Ω），而電爐(diànlú)電阻很大（幾十、幾百歐姆），串聯(lián)時(shí)導(dǎo)線生熱很微小，故感覺不熱?！締栴}(wèntí)思考】第十六頁(yè)，共二十頁(yè)。例題(lìtí)解析例題

一根60Ω的電阻絲接在36V的電源(diànyuán)兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？解法1：通過電阻絲的電流再由焦耳定律電流產(chǎn)生的熱量即解法2：第十七頁(yè)，共二十頁(yè)。

從課本的“想想議議”所提的問題中，需要(xūyào)澄清什么概念？電壓相同(xiānɡtónɡ)時(shí)，適用，

R越小，Q越大（由知,P大的R?。ｋ娏飨嗤瑫r(shí)，適用Q=I2Rt

，

R越大Q越大?！鞠胂?xiǎnɡxiǎnɡ)議議】第十八頁(yè)，共二十頁(yè)。四.電熱(diànrè)的利用和防止(p101)第十九頁(yè)，共二十頁(yè)。內(nèi)容(nèiróng)總結(jié)我們家的電器(diànqì)中哪些是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（熱能）的。我們家的電器(diànqì)中哪些是把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（熱能）的。同學(xué)們還記得我們前邊學(xué)習(xí)的電功的公式么?！娔苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能?，F(xiàn)象二：電阻絲通電的