《焦耳定律》 市賽獲獎-完整版PPT

1、焦耳定律新課引入 燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？用手觸摸電線卻感覺不到熱，這是為什么？ 提出問題：電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？猜想：通電時間電流的大小導(dǎo)體電阻的大小實驗方法：實驗?zāi)康? 研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān) 實驗原理: 當(dāng)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(dǎo)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。我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量。 實驗探究控制變量法實驗探究現(xiàn)象：電阻較大的這邊的空氣柱上升較高。說明：電流相同，通電時間相同時，電阻越大，電流所產(chǎn)生的熱量越多?，F(xiàn)象：電流較大

2、的這邊的空氣柱上升較高。說明：電阻相同，時間相同時，電流越大，電流所產(chǎn)生的熱量越多。 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，跟通電時間成正比。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，跟通電時間成正比。2、公式：QI2Rt注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量針對 的是同一段導(dǎo)體而言的； 2、Q是I的二次方成正比； 3、計算時各物理量的單位：I 安， R歐，t秒，Q焦。3、焦耳定律理論推導(dǎo)： 因為 W=Q 且 W=UIt U=IR所以 Q=W=UIt=(IR)It=I Rt4、焦耳定律公式擴展： Q=W=Pt=UIt =

3、(只適用于純電阻電路)2U2Rt5、Q=I2Rt與W=IUt的區(qū)別在純電阻電路中，這兩個公式是通用的。把電能只轉(zhuǎn)化為熱能在非純電阻電路中， W=IUt 公式求得的是總消耗的電能； Q=I2Rt 公式求得的是在總電能中部分轉(zhuǎn)發(fā)為熱能的能量。即：WQ 焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹斯特，他的父親是一個釀酒廠主。焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)的教育。青年時期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識了著名的化學(xué)家道爾頓。道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)。焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識為焦耳后來的研究奠定了理論基礎(chǔ)。1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量不同電流強度和電阻時的

4、水溫。通過這一實驗，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強度的平方之積成正比。四年之后，俄國物理學(xué)家楞次公布了他的大量實驗結(jié)果，從而進一步驗證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性。因此，該定律稱為焦耳楞次定律。焦耳活到了七十一歲。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。后人為了紀(jì)念焦耳，把功和能的單位定為焦耳。 典型例題解析【例1】用電爐燒水時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導(dǎo)線卻不怎 么熱，這是為什么? 電爐的電阻絲和銅導(dǎo)線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過的電流是相同的，時間也是相同的，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，當(dāng)兩導(dǎo)體中電流和通電時 間均相同時，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的

5、電阻成正比。由于電爐的電阻絲的電阻比銅導(dǎo)線的電 阻大得多，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線要大得多。 【例2】一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈的電阻為2 ，通過線圈的電流為10A。這臺電動機正常工作時，一秒鐘消耗的電能為_J，產(chǎn)生的熱量為_J。3800200例題3 一根60的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？分析：先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，再用焦?fàn)柖晒接嬎汶娏鳟a(chǎn)生的熱量。 U R解： I36V 600。6AQ=I2Rt=(0。6)260300J=6480J U R解： I36V 600。6A U R解： I36V 600。6A解： I36V 600。6A典型例題解析【例4】在如圖9-3-1所示的電路的方框內(nèi)有一種發(fā)熱裝置，它是由三段阻 值相同的電熱絲組成，這個發(fā)熱裝置的電路與方框外的電路相連接。當(dāng)開關(guān)S擲