《焦耳定律》浙教版

1、 東陽槐堂中學-王子俊想想他們有什么共同點？想想他們有什么共同點？什么是電流的熱效應？什么是電流的熱效應？ 導體中有電流通過的時候，導體要導體中有電流通過的時候，導體要發(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電流的熱效應。電熱器電熱器1 1、原理：根據電流的熱效應、原理：根據電流的熱效應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，熔點高電阻率大，熔點高的合金絲做成）的合金絲做成）3 3、優(yōu)點：清潔，熱效率高、優(yōu)點：清潔，熱效率高燈泡接入電路中時，燈泡和電線中燈泡接入電路中時，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，可是實際上

2、燈泡熱得發(fā)光，發(fā)熱，可是實際上燈泡熱得發(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。這又它的絕緣皮，甚至引起火災。這又是為什么？是為什么？電流產生的熱量跟那些因電流產生的熱量跟那些因素有關呢？素有關呢？進行猜想、提出假設進行猜想、提出假設 請同學們猜想一下，通請同學們猜想一下，通電導體放出的熱量可能與哪些因電導體放出的熱量可能與哪些因素有關呢？素有關呢？ 電流產生的熱量可能與電流產生的熱量可能與電流

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

4、變不變Q與與t的關系的關系R,I不變不變歸納總結、得出結論歸納總結、得出結論 結論結論1.1. 在通電電流和通電時間相同的條在通電電流和通電時間相同的條件下，件下，電阻電阻越大，電流產生的熱量越多。越大，電流產生的熱量越多。結論結論2.2. 在電阻和通電時間相同的條件下，在電阻和通電時間相同的條件下，電流電流越大，電流產生的熱量越多。越大，電流產生的熱量越多。 結論結論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，通電時間通電時間越長，電流產生的熱量越多。越長，電流產生的熱量越多。實驗結論實驗結論焦耳定律焦耳定律( (從大量實驗得出從大量實驗得出）內容：內容：電流通過導

5、體產生的熱量電流通過導體產生的熱量跟跟電流的平方電流的平方成正比，跟成正比，跟導體的導體的電阻電阻成正比，跟成正比，跟通電時間通電時間成正比。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 根據電功公式和歐姆定律推導根據電功公式和歐姆定律推導焦耳定律焦耳定律 若電流做的功全部用來產生熱量若電流做的功全部用來產生熱量即即 Q=W又又 WUIt 根據歐姆定律根據歐姆定律 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、鐘內共分鐘內共產生多少熱量？產生多少熱量？【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：因為電線和燈串聯(lián)，通過它們分析：因為電線和燈串聯(lián)，通過它們的電流是一樣大，又因為燈的電阻比的電流是一樣大，又因為燈的電阻比電線的大得多，所以根據焦耳定律電線的大得多，所以根據焦耳定律QI2Rt可知，在相同時間內電流通過燈產可知，在相同時間內電流通過燈產生的熱量比通過電線產生的熱量大得生的熱量比通過電線產生的熱量大得多。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，通過的電流大，在電電路中接入大功率電爐時，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。所以根據焦耳定律多。所以根據焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的時可知，在相同

8、的時間內，電流通過跟電爐相連的電線產生的熱量比間內，電流通過跟電爐相連的電線產生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產生的熱量大得多。因此通過跟燈泡相連的電線產生的熱量大得多。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。緣皮，甚至引起火災。反反 饋饋 練練 習習 電流通過導體產生的熱量電流通過導體產生的熱量 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體的電阻導體的電阻通電時間通電時間2. 2. 兩個電熱器的電阻之比為兩個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、等的時間里產生的熱量之比為時間里產生的熱量之比為_；若兩個電熱器的電阻相同，通過若兩個電熱器的電阻相同，通過的電流強度為的電流強度為1 13 3，在相等的時，在相等的時間里產生的熱量之比為間里產生的熱量之比為_。4 43 31 19 93當當0.2安的電流通過一金屬線時產安的電流通過一金屬線時產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，在相同的時間內產生的熱安時，在相同的時間內產生的熱量為量為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，每分鐘產在額定電壓下使用，每分鐘產生的熱量是多少？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