焦耳定律課件

6.3焦耳定律■考點一

電流的熱效應1.電流的熱效應：電流通過導體時，導體會發(fā)熱，這種電流通過導體時電能轉化為內能的現象叫做電流的熱效應。2.電流的熱效應與什么因素有關（1）運用控制變量法探究電流熱效應與電阻、電流和通電時間的關系。（2）應用轉換法將電流通過導體產生熱量的多少用實驗中紅色液柱上升的情況來反映。6.3焦耳定律（3）實驗結論：在相等時間內，電流相同時，電阻較大的導體比電阻較小的導體產生的熱量多；電阻相同時，電流較大的電阻比電流較小的電阻產生的熱量多。3.電能轉化為內能的過程，就是用電器消耗電能做功的過程。典例

1

如圖所示，為“探究電流產生的熱量與哪些因素有關”的一個實驗電路圖，你認為該電路最適合探究的問題是（R1≠R2）（）A．探究電流產生的熱量與通電時間是否有關B．探究電流產生的熱量與電流大小是否有關C．探究電流產生的熱量與電阻大小是否有關D．探究電流產生的熱量與溫度的高低是否關6.3焦耳定律［解題思路］6.3焦耳定律［答案］

C方法點撥

電流產生的熱量跟電流大小、電阻大小、通電時間有關，要探究與其中一個因素的關系，需要控制其他因素不變。6.3焦耳定律6.3焦耳定律■考點二焦耳定律1.焦耳定律內容電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比表達式Q=I2Rt推導式Q=W=UIt=

t（只適用于純電阻電路）6.3焦耳定律2.電功、電功率的計算電功電功率適用條件基本公式W=UItP=UI適用于各種電路電功、電功率的計算推導公式并聯只適用于純電阻電路（電能全部轉化為機械能）W=I2RtP=I2R串聯6.3焦耳定律2.電阻產生的熱量與電阻的關系串聯電路中，電阻產生的熱量與電阻成正比，即;并聯電路中，電阻產生的熱量與電阻成反比，即3.在電動機電路中，消耗的電能一部分轉化為內能，大部分轉化為機械能，所以W＞Q。消耗的電能用公式W=UIt=Pt計算，產生的熱量只能用Q=I2Rt計算。電動機做的機械功為W機械功=UIt-I2Rt，電動機的機械功率為P機械功=UI-I2R。典例2

如圖所示將兩根長度、橫截面積相同的電熱絲R1和R2串聯在電路中，若R1=10R2，請問哪根火柴會先被點燃（）A．在R2上的火柴B．在R1上的火柴C．同時點燃D．都有可能6.3焦耳定律［解題思路］［答案］B

6.3焦耳定律方法點撥比較兩個電阻產生熱量多少的方法：（1）根據電阻產生的熱量與電阻的關系來比較，串聯電路中，電阻產生的熱量與電阻成正比，電阻越大，產生的熱量越多，并聯電路中，電阻產生的熱量與電阻成反比，電阻越小，產生的熱量越多；（2）直接利用公式Q=I2Rt進行比較。6.3焦耳定律6.3焦耳定律■考點三電流熱效應的利用與危害1.電熱的利用：根據電流的熱效應，人們制造了電烤箱、電熨斗、電烙鐵、白熾燈等電器；利用電熱還可以熔化和焊接金屬。2.電熱的危害：在很多電路中，導體溫度過高，會使用電器不能正常工作，輸電線由于電熱會損失電能，電熱還會使導線的絕緣外皮迅速老化，甚至引起火災。這個時候，就需要采取各種措施來防止產生電熱。例如，用導電性能好的銅、鋁制成導線，在用電器上安裝散熱孔等。典例3

［吉林長春中考］下列家用電器中利用電熱工作的是（）A．電風扇

B．洗衣機C．電飯鍋

D．吸油煙機6.3焦耳定律［解題思路］［答案］C

6.3焦耳定律方法點撥電流的熱效應常用來制作電熱器，其主要把電能轉化為內能，對物體進行加熱，因而判斷時根據其能量轉化方向進行確定。6.3焦耳定律例

雨天開車，汽車后視鏡上往往會有不少的水珠，使得后視鏡無法正常使用，從而影響了后方的視野。如圖甲所示是一款電加熱后視鏡，該后視鏡有三個擋位可調節(jié)，分別對應的防霧、除雨露、除冰霜三種功能，需要的熱量依次增多，如圖乙是其原理圖。已知車載電源電壓為

12V，電熱絲電阻分別為R1=10Ω、R2=20Ω、R3=30Ω，求：（1）旋鈕擰到第幾擋時為防霧擋，此時連入電路中的總電流；（2）旋鈕擰到第2擋時，此時電路的總功率；（3）旋鈕擰到第3擋時，工作10min電路產生的熱量。6.3焦耳定律■題型

電熱器多擋位問題6.3焦耳定律［解］（1）由題圖乙可知，當旋鈕擰到第1擋時，R1和R3串聯；當旋鈕擰到第2擋時，只有R3工作；當旋鈕擰到第3擋時，只有R2

工作；R1和R3串聯時，電路中的總電阻最大，根據P=

可知，電路中的總功率最小，故旋鈕擰到第1擋時為防霧擋；此時連入電路中的總電流：I==0.3A；（2）旋鈕擰到第2擋時，只有R3工作，此時電路中的總功率：6.3焦耳定律（3）旋鈕擰到第3擋時，只有R2工作，工作10min電路產生的熱量：Q=I2Rt=×10×60s=4320J。6.3焦耳定律思路點撥6.3焦耳定律題型解法

在判斷多擋位用電器的擋位時，一般利用公式P=進行判斷。連接方式不同的電路，消耗的功率不同。電壓不變時，電阻R越大，則功率越小，此時為低溫擋；電阻R越小，則功率越大，此時為高溫擋。若電熱器為純電阻的電熱器，可以利用Q=I2Rt=t求電熱器產生的熱量。6.3焦耳定律例

如圖所示，直流電動機通過電流做功提升重物。已知電源電壓為80V，電壓表示數60V，線圈電阻1.5Ω，電動機正常工作時，通過線圈的電流

2A，在10s內電動機將重物提升了40m，此過程中電動機消耗電能_____J，電流通過線圈產生的熱量______J。6.3焦耳定律■易錯點

混淆電功和電熱［解析］

分析題中電路圖可知，電動機與電阻串聯，電壓表測電動機兩端電壓，即電動機兩端電壓U=60V；消耗的電能：W=Pt=UIt=60V×2A×10s=1200J；電流通過線圈產生的熱量：Q=I2Rt=（2A）2×1.5Ω×10s=60J。［答案］1200

60［易錯］12001200［錯因］利用Q=UIt計算非純電阻用電器產生的熱量。6.3焦耳定律易錯警示

電動機工作時，電流做的功一部分轉化為內能，一部分轉化為機械能，而不是全部轉化為內能。領悟提能

（1）純電阻電路：電流做功把電能全部轉化為內能，即W=Q；（2）非純電阻電路：電路中電熱的計算式是Q=I2Rt，電功的計算式是W=UIt，獲得的其他形式的能的計算式是W-Q。6.3焦耳定律實驗：探究電流的熱效應與什么因素有關實驗裝置：如下圖所示。6.3焦耳定律實驗步驟：（1）如圖乙所示，觀察電流相同時，產生的熱量與電阻大小的關系。（2）如圖丙所示，觀察電流不同時，產生的熱量與電流大小的關系。實驗結論：在相等時間內，電流相同時，電阻較大的導體比電阻較小的導體產生的熱量多；電阻相同時，電流較大的電阻比電流較小的電阻產生的熱量多。6.3焦耳定律命題點：1.本實驗中用到的物理研究方法（轉換法和控制變量法）；2.被加熱的材料選用空氣的原因（利用其比熱容①______可以使實驗現象更明顯）；3.控制變量法的應用；4.轉換法的應用（利用②___________________來反映電阻絲產生熱量的多少）；5.多次測量的目的（避免偶然因素對實驗結論的影響，得出普遍規(guī)律）。6.3焦耳定律命題點答案：①較小

②紅色液柱上升的高度6.3焦耳定律6.3焦耳定律自我評價（P97）1.電流的平方導體的電阻通電時間2.4.44s3.270J4.燈泡的燈絲斷了，把斷了的燈絲搭在一起時，燈絲長度變短了，電阻變小，由于燈泡兩端的電壓不變，根據P=

可知，燈泡的實際功率將增大，燈泡會更亮。6.3焦耳定律1.電流的熱效應（1）概念：電流通過導體時電能轉化為________的現象叫做電流的熱效應。（2）探究實驗：探究影響電流熱效應的因素的實驗中，將電流產生的熱量的多少通過________________________展現出來；在探究產生電熱多少與電阻大小的關系時，必須在______和通電時間相同的情況下比較。第1課時焦耳定律2.焦耳定律（1）內容：電流通過導體產生的熱量跟_____________成正比，跟____________成正比，跟__________成正比。（2）公式：_________，變形公式為Q=W=UIt=

t（適用于純電阻電路）。注意：在純電阻電路中，電能全部轉化為電熱，而沒有轉化為其他形式的能，即Q=W，則有Q=UIt，Q=

t；對于電能沒有全部轉化為電熱的非純電阻電路，如含有電動機的電路，則有Q<W，此時計算電功只能用W=Pt=UIt。6.3焦耳定律1.如圖所示是研究電流發(fā)熱規(guī)律的一個實驗裝置，圖中將兩根不同的電阻絲串聯起來接入電路是為了_________________________，小明同學通過該實驗得出的實驗結論是當電流一定時，導體的電阻越大，導體產生的熱量越多。另一位同學指出他的結論不嚴密，請你將正確的結論寫出來：_____________________________________________________。6.3焦耳定律■考點1電流的熱效應2.如圖所示，為“探究電流通過導體時產生的熱量與什么因素有關”的實驗電路，以下說法正確的是（）A．閉合開關S1、S2，通過三根電阻絲的電流相同B．先閉合開關S1，再閉合開關S2，電流表示數保持不變C．先閉合開關S1，再閉合開關S2，通過右容器中電阻絲的電流變小D．閉合開關S1、S2一段時間后，右邊U形管內的液面比左邊U形管內的液面高6.3焦耳定律3.（教材P97，T2改編）某導體的電阻是5Ω，通過1A的電流時，1min產生多少焦耳的熱量？4.（教材P97，T3高仿）車床照明燈正常工作時的電壓是36V，電阻是24Ω，則該照明燈正常工作30min時，電流通過燈絲產生的熱量是_______J。6.3焦耳定律■考點2

焦耳定律5.用同種材料制成兩段長度相等、橫截面積不同的圓柱形導體，甲比乙的橫截面積大，如圖所示。將它們并聯在電路中，通電一段時間后，比較甲、乙兩導體升高的溫度。下列說法正確的是（）A．甲導體產生的熱量多B．乙導體產生的熱量多C．甲、乙兩導體產生的熱量相同D．條件不足，無法判斷6.3焦耳定律6.3焦耳定律1.電熱的利用：根據___________，人們制造出電烤箱、電熨斗、電烙鐵、白熾燈等電器，電熱器工作過程中，消耗的電能轉化成______。2.電熱的危害和防止：用電器中通過電流時產生的熱量，會使導體的溫度升高，使用電器不能正常工作，并且使絕緣材料迅速老化，造成危害。因此在制作和使用用電器時要采取有效措施進行散熱，如在電視機和電腦中安裝散熱窗和風扇，以防止電熱造成危害。第2課時電流熱效應的利用與危害1.關于電熱的利用，下列說法錯誤的是（）A．電熱對我們來說總是有利的B．高空飛行員所穿衣服里的保溫裝置是利用電熱來工作的C．電熨斗是利用電流熱效應來工作的D．梅雨季節(jié)可用電熱給電視機驅潮6.3焦耳定律■考點1

電熱的利用2.如圖所示，許多轎車的后窗內壁都平行地裝有若干條金屬絲，它們的用途可能是（）A．為了美觀用作裝飾B．不讓車外的行人看到車內的乘客C．通電后可以防止后窗積灰D．通電后可消除附在后窗內壁上的小水珠6.3焦耳定律3.有些家用電器在使用過程中，溫度過高會損壞電器。如圖所示的家用電器中要防止電熱產生危害的是（）A.電飯煲

B.電視機

C.電熱孵化器

D.電熨斗6.3焦耳定律■考點2

電熱的危害和防止4.（教材P97，T4高仿）小明家的電熱毯內的電阻絲斷了，他爸爸把斷了的電阻絲搭在一起，電熱毯仍能使用，但不久又會在搭接處燒斷。搭接處燒斷的原因是（）A．電阻絲上搭接處電阻較小，造成局部過熱B．電阻絲上搭接處電阻較大，造成局部過熱C．搭接處電流比其他處電流小，造成局部過熱D．搭接處電流比其他處電流大，造成局部過熱6.3焦耳定律第六章電功率1.（1）內能（2）紅色液柱的上升情況電流2.（1）電流的平方導體的電阻通電時間（2）Q=I2Rt6.3焦耳定律第1課時焦耳定律1.使通過的電流和通電時間相同當電流和通電時間一定時，導體的電阻越大，導體產生的熱量越多2.C提示：由題圖可知，閉合開關S1、S2，右邊兩個電阻并聯然后與左邊電阻串聯，故通過三根電阻絲的電流不相同，故A項錯誤；先閉合開關S1，左邊電阻和右下電阻串聯，當再閉合開關S2，右邊兩個電阻并聯然后與左邊電阻串聯，此時電路中總電阻減小，由歐姆定律可知，電流表示數應變大，故B項錯誤；閉合開關S1、S2，右側空氣盒中電阻絲與另一電阻絲并聯，故左右