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6.3 焦耳定律
导学目标知识点：
1、 知道电流的热效应。
2、 知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、 知道电热的利用和防止。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1.电流通过导体时将 转化为 能，这个现象叫做电流的热效应。
2．电流通过导体产生的热量跟 成正比， 成正比，
成正比，这个规律叫做焦耳定律。
3、焦耳定律的表达式是： 。
课堂导学
1、 认识电流的热效应、电热器
1．电流通过导体时将 能转化为 ，这种现象叫做 。
2．电热器：利用 电器为电热器 。它们有一个共同的组成部分叫发热体，它由电阻率 的材料制成。21世纪教育网版权所有
〔思考讨论〕：电炉工作时，电炉丝与它的连 ( http: / / www.21cnjy.com )接导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？
二、探究电热大小的影响因素
1．猜想：电流通过导体产生的热可能与 有关；
2．大家猜想电热的多少跟几个因素有关，那么我们实验研究时就要采取 。
3．实验时怎样来反映电流产生的热的多少？
方法：观察密闭容器中
4．为了控制电流相等，设计 电路，实验参考电路图。
5．进行实验：按照设计好的实验方案进行实验。
实验现象：(1)闭合开关后 ( http: / / www.21cnjy.com )发现，电阻 的密闭液柱上升快，而电阻5Ω、10Ω两密闭容器的 和 相等，表明：电流 、通电时间 、
电阻 的产生电热 。
( http: / / www.21cnjy.com )
(2)闭合开关后发现，电阻 的密闭液柱上升快，而电阻5Ω、两个5Ω并联两密闭容器的 和 相等，表明：电阻 、通电时间 、
电流 的产生电热 。（提示：并联分流I=I1+I2）。
6．焦耳定律：
(1)
这个规律叫做焦耳定律。
(2)表达式为：
公式中各符号的意义及单位
符号 意义 单位 符号 意义 单位
Q ------ ----- R ------ -----
I ------ ----- t ------ -----
理论推导焦耳定律表达式。
例题：一根60欧的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内产生多少热量？
三、电热的利用和危害
1、学生列举生活中利用电热的例子
2、学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1．标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是
J，通过电热器的电流是 A，产生的热量是 J。
2．下列电器中，不属于电热器的是 （ ）
A．电饭锅 B.电熨斗 C.电风扇 D.电烤炉
3．家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的 ( http: / / www.21cnjy.com )，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为 （ ）
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大 B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小 D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
4．下列情况中防止电热危害的是 （ ）
A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器 D.大型爆破工程用电热引发炸药
5．某导体的电阻是2欧姆，通过2A的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？
课后练习
1.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210欧姆，它的额定功率是多大？在额定电压下通电10分钟产生多少热量？21教育网
2.一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？
课后反思：
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6.3 焦耳定律
岳阳市第十中学 高文超
知道电流的热效应；了解焦耳定律，能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。有安全用电和节约用电意识。
知识和技能
过程与方法
通过实验探究电流的热效应跟电流大小的关系，学习控制变量法，经历探究的过程。
情感态度价值观
通过探究电流的热效应跟电阻、电流大小的关系，认识科学探究的重要性。通过电热的利用和防止知识的学习，认识到科学是有的。使学生体会到物理与生活生产的紧密联系，培养学生将物理知识主动应用于生产生活的意识。
探究电流的热效应与电阻的关系。
本节重点
本节难点
探究电流的热效应与电阻的关系。
电流通过灯丝，电能转化内能，灯丝变得灼热而发光。
电流通过灯泡的灯丝，电能转化内能的现象叫电流的热效应。。
动手做 自制灯泡
电流的热效应与什么因素有关。
我发现亮度不同的灯泡，灯丝的粗细不同。
长度相同、粗细不同的灯丝电阻不同
灯泡的热效应跟灯丝电阻有关。
实验探究 影响电流热效应的因素
按右图连接电路，将电阻R1=10Ω和R2=5Ω串联。通电一段时间，比较在电阻上的让凡士林粘着火柴杆哪个先倒下。
串联：控制电流相等
S
E
R1
R2
P
现象：电阻大的火柴杆先倒下。
结论：电流相等、通电时间相等时，电阻大产生的热量多。
实验探究 影响电流热效应的因素
按右图连接电路，将电阻R1=10Ω和R2=5Ω串联。调节滑动变阻器，使通过的电流增大，相同电阻上的火柴杆倒下时间短。
串联：控制电流相等
S
E
R1
R2
P
现象：相同电阻电流大时火柴杆倒下时间短。
结论：电阻相等、通电时间相等时，电流大产生的热量多。
实验探究 影响电流热效应的因素
电能转化内能的过程，是用电器做功的过程,即Q=W。
依欧姆定律得U=IR，
电功W=UIt=IR×It
=I2Rt,所以电热Q=I2Rt。
串联：控制电流相等
S
E
R1
R2
P
焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q=I2Rt。
单位：热量Q单位焦（J）
电流I单位安（A）
电阻R单位欧（Ω）
1焦=1瓦 秒，1J=1W s=1V A s
焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q=I2Rt。
时间t单位秒（s）
焦耳（1818-1889）英国物理学家，用40多年时间做了400多次试验，研究热与功的关系，得出焦耳定律。
电流热效应的利用与危害
(1)利用电热——加热
利用:(b)电孵化雏鸡
(2)防止电热危害——减小电热——减小电阻
利用:(a)电热水器、电饭煲、电熨斗
各种电器线路板——铜箔或银箔，减小电阻
输电线——铝线或铜线，减小电热能量损失
例题 标有“220V880 W”电热水器，在正常工作时，通过它的电流是多少？电阻是多少 通电100s产生的热是多少？
解：（1）正常工作的电流
（2）电阻
220V 880W
（3）产生的热量Q=I2Rt=(4A)2×55Ω×100s=8.8×104J
（3）另解：电热器产生的热量Q=W=Pt=880W×100s=8.8×104J
1.电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟 成正比，跟
成正比。
2.通过110Ω的电阻的电流是3A，产生的热量是4400J要多少时间？
自我评价P97
电流的平方
导体的电阻
通电时间
解：通电时间
3.将10Ω的电阻接在3V的电源上，在5min产生的热量是多少？
自我评价P97
产生的热量Q=I2Rt=(0.3A)2×10Ω×300s=270J
解：通过得电流
4.一只灯泡灯丝断了，把断了的灯丝搭在一起，灯泡会更亮。试解释这种现象。
自我评价P97
解：灯泡的灯丝断了，把断了的灯丝搭在一起，灯丝变短了，则灯丝的电阻变小了，由于灯泡两端电压不变，根据
灯泡的实际功率将增大，故灯泡会更亮。
物理在线 大停电
2008年中国湖南省大停电
2008年2月中国部分地区经历了一场50年一遇的雪灾，这次雪灾对湖南地区的电网设备造成了巨大的破坏，让450万人在没有电的情况下生活了两个星期之久。
这幅照片拍摄于2008年2月5日，中国政府宣布已经有11名电力工作者在抢修设施的过程中殉职。在这次恶劣的自然灾害之后，中国大力加强了对电力系统状况的监控能力，可以有效监控潜在的威胁，并且在停电事件发生之后可以有效防止事故扩散到更大的地区。克拉克说，“我在过去的几年中到过中国，对他们在该领域所达到的技术水平感到很惊奇。
课前导学
1.电流通过导体时将 转化为 能，这个现象叫做电流的热效应。
2．电流通过导体产生的热量跟 成正比， 成正比，
成正比，这个规律叫做焦耳定律。
3、焦耳定律的表达式是： 。
课堂导学
认识电流的热效应、电热器
1．电流通过导体时将 能转化为 ，这种现象叫做 。
电能
内
电流平方
跟导体的电阻
跟通电时间
Q=I2Rt
电
内能
电流的热效应
课前导学
2．电热器：利用 电器为电热器 。它们有一个共同的组成部分叫发热体，它由电阻率 的材料制成。
〔思考讨论〕：电炉工作时，电炉丝与它的连接导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？
电流加热的
大
可能跟导线的电阻有关
电热可能跟导线的电阻、电流、通电时间有关。
课堂导学
二、探究电热大小的影响因素
1．猜想：电流通过导体产生的热可能与
有关；
2．大家猜想电热的多少跟几个因素有关，那么我们实验研究时就要采取 。
3．实验时怎样来反映电流产生的热的多少？
方法：观察密闭容器中
4．为了控制电流相等，
设计 电路，实验
参考电路图。
电阻、电流、通电时间
控制变量
密闭液柱变化
串联
5．进行实验：按照设计好的实验方案进行实验。
实验现象：(1)闭合开关后发现，电阻 的密闭液柱上升快，而电阻5Ω、10Ω两密闭容器的 和 相等，表明：电流 、通电时间 、
电阻 的产生电热 。
大
电流
通电时间
相等
相等
大
多
(2)闭合开关后发现，电阻 的密闭液柱上升快，而电阻5Ω、两个5Ω并联两密闭容器的 和 相等，表明：电阻 、通电时间 、电流
的产生电热 。
（提示：
并联分流I=I1+I2）。
5Ω
电阻相等
通电时间
相等
相等
大
多
提示：并联分流I=I1+I2
6．焦耳定律：
(1)
这个规律叫做焦耳定律。
(2)表达式为：
公式中各符号的意义及单位
Q ----- ----- 。
R ----- ----- 。
I ------ ----- 。
t ------ ----- 。
电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
Q=I2Rt
热量
焦（J）
电阻
欧（Ω）
电流
安（A）
时间
秒（s)
理论推导焦耳定律表达式。
例题：一根60欧的电阻丝接在36V的电源上，在5分钟内产生多少热量？
欧姆定律U=IR
电功W=UIt=IR It=I2Rt
电热器，电能全部转化内能。Q=W=I2Rt。
解：电流
电热Q=I2Rt
=（0.6A）2×60Ω×300s=6540J。
三、电热的利用和危害
1. 学生列举生活中利用电热的例子
2. 学生列举生活中我们是通过那些措施防止电热带来的危害的。
教师引导、学生归纳小结
电饭锅、电烤炉、电热水器、电熨斗
电视机散热孔、电脑散热风扇、导线用铜
三、电热的利用和危害
课堂练习
1．标有“220V 40W”电热器安装在220V的电路中，工作100s后，所消耗的电能是
J，通过电热器的电流是 A，产生的热量是 J。
解：消耗的电能W=Pt=40W×100S=4000J。
通的电流
产生的热量Q=I2Rt=UIt=Pt=40W×100s=4000J
0.18
4000
4000
2．下列电器中，不属于电热器的是（ ）
A．电饭锅 B.电熨斗
C. 电风扇 D.电烤炉
3．家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（ ）
A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大 B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小
C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小 D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大
C
D
4．下列情况中防止电热危害的是（ ）
A.电视机背后有散热窗
B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次
C.家庭电路一般安装的漏电保护器
D.大型爆破工程用电热引发炸药
5．某导体的电阻是2欧姆，通过2A的电流时，1分钟产生多少焦耳的热量？
A
解：电热Q=I2Rt
=（2A)2×2Ω×60s=480J。
课后练习
1.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210欧姆，它的额定功率是多大？在额定电压下通电10分钟产生多少热量？
解：（1）电功率
（2）电热Q=W=Pt=40W×600s=24000J。
2.一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？
解：电热器，电热Q=W=Pt
=450W×60s=27000J。
谢谢！
