课件12张PPT。焦耳定律生活中的物理用手一摸电视机后盖谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？电流的热效应： 上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不 要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是 后就发现，小明刚看过电视。电流通过导体时电能转化成热生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。12现象:
电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？猜想：与 电阻、电流、时间 有关问题:设计实验:1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡
士林，通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较。
(加热固体)2.在烧瓶AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温
度。烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ中是镍铬
合金丝，电阻较大。两瓶中金属丝串联起来接到电
源上。通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变
化。 (加热液体)３.把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管，
通观察管中水柱位置的变化来比较。（加热气体）电流通过导体产生的热与电阻的关系（控制变量法 转换法）（控制变量法 转换法）条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,时间相同。B瓶中温度上升的多。电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。探究实验与电阻的关系新方案焦耳定律Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间J A Ω S公式：意义：单位：焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 焦耳
(1818－1889)焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。一根60?的电阻丝接在36V的电源上,
在5min内共产生多少热量？解：通过电阻丝的电流为：电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J 电热的
利用和防止1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。
电热器是利用电流的_______制成的加热设备。电能热2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持
_____、_____一定，用___________改变电阻丝的电流。3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是___W
通电1min时产生的热量是_______J。4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_____。
Q1:Q2=______。热效应电阻时间滑动变阻器400240002:32:3整合训练课件17张PPT。焦耳定律 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。一、电流的热效应 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?想想议议电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?演示实验实验装置实验1：研究电热与电阻关系 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。实验2：研究电热与电流关系 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。观察实验 焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。焦 耳 1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
2．公式：Q = I2Rt?
3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律 1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： W＞Q热三、电能和电热关系Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J 一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。解:例题 额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议 答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热 电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。四、电热的利用和防止 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2．电热的危害课堂小结焦耳定律的实验和内容课件15张PPT。焦耳定律新课引入 灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？ 提出问题：电流产生的热量跟哪些因素有关呢？猜想：通电时间电流的大小导体电阻的大小实验方法：实验目的: 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 实验原理: 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。 实验探究控制变量法实验探究现象：电阻较大的这边的空气柱上升较高。说明：电流相同，通电时间相同时，电阻越大，电流所产生的热量越多。
现象：电流较大的这边的空气柱上升较高。说明：电阻相同，时间相同时，电流越大，电流所产生的热量越多。 电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳定律1、内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2、公式：Q＝I2Rt注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对
的是同一段导体而言的；
2、Q是I的二次方成正比；
3、计算时各物理量的单位：I—— 安，
R——欧，t——秒，Q——焦。 3、焦耳定律理论推导：
因为 W=Q 且 W=UIt U=IR
所以 Q=W=UIt=(IR)It=I Rt
4、焦耳定律公式扩展：
Q=W=Pt=UIt
=
(只适用于纯电阻电路)2U2R t5、Q=I2Rt与W=IUt的区别①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。把电能只转化为热能②在非纯电阻电路中， W=IUt 公式求得的是
总消耗的电能； Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中
部分转发为热能的能量。即：W>Q 焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特，他的父亲是一个酿酒厂主。焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿。道尔顿给予了焦耳热情的教导。焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础。1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温。通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比。四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性。因此，该定律称为焦耳—楞次定律。焦耳活到了七十一岁。1889年10月11日，焦耳在索福特逝世。后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳。 典型例题解析【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎 么热，这是为什么? 电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时 间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比。由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电 阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多。
【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈
的电阻为2Ω ，通过线圈的电流为10A。这台电动机正常工作时，
一秒钟消耗的电能为____J，产生的热量为___J。3800200例题3 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再用焦尔定律公式计算电流产生的热量。 U R＝ U R U R＝典型例题解析【例4】在如图9-3-1所示的电路的方框内有一种发热装置，它是由三段阻 值相同的电热丝组成，这个发热装置的电路与方框外的电路相连接。当开关S掷到A点时 为高温，掷到B点时为低温(电源电压不变)，且在相同时间内，高温时产生的热量是低 温时产生的热量的2倍，试在方框内画出它的电路图。
图9-3-1答案典型例题解析课件14张PPT。电热壶电烤箱电炉电饭锅热水器电热器 焦耳定律
教学目标知道电流的热效应
知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算
能用焦耳定律解释简单的现象一、电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？[猜想与假设]1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大电流的热效应与那些因素有关？2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大
[设计实验]讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？ 答:控制变量法讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？答：转换法电热——气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少
实验中，通过观察U形管中液面高度的变化
来判断产生热量的多少， 实验过程与实验现象：
（1）在电流和时间相同的情况下， 研究热量和电阻的关系；
（2）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系；
（3）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系。实验结论：1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（I与t相同，R越大，Q越多）
2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流
越大，产生的热量越多。
（ R与t相同，I越大，Q越多）
3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
（ R与I相同，t越大，Q越多）焦耳定律Q = I 2 R t 热量 电流 电阻 时间J A Ω S公式：意义：单位：二、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 焦耳
(1818－1889)我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？ 导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？
答：电炉通过导线接到电路中，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。三、电热的利用和防止1、电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。2、电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。电热的利用电热的防止电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇。 1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。2.焦耳定律：Q=I2Rt小结 拓展
