(共35张PPT)
18.4 焦耳定律
岳阳市第十中学 高文超
人民教育出版社义务教育教科书物理（九年级全一册）
教学目标
1.知识与技能
（1）能通过实例，认识电流的热效应。
（2）能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。
（3）会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
教学目标
2.过程与方法
体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。
3.情感态度与价值观
会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。
教学重点
通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系。
教学难点
对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
电烤箱是利用什么原理工作的？
电烤箱为什么能更快地烤熟食物的？
电热器为什么会发热的？
电热器为什么会发热的？
一、电流的热效应
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电流通过导体时，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应
在研究电流的热效应时，有个问题值得我们思考：电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和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？换句话说，电流通过导体产生的热得多少跟什么因素有关？
演示一
如图所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U型管中液面高度变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻丝较大。
两个密闭容器中空气温度变化的快慢一样吗？
演示一
两容器的电阻丝，串联起来接到电源两端，通过两端电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U型管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
两个密闭容器中空气温度变化的快慢一样吗？
实验表明，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。
电流相同、通电时间相同，产生的热量相同吗？
演示二
如图所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和容器中内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同时，观察两个U型管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么？
电流大小不同，产生的热量的多少相同吗？
实验表明，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。
电流大小不同，产生的热量的多少相同吗？
二、焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。
焦耳（1818-1889），一生致力于实验研究。他用近40年时间做了400多次实验，研究热和功的关系，根据所测电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。焦耳的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。
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。这个规律叫做焦耳定律。
如果热量用Q表示，电流用Ｉ表示，电阻用R表示，时间用t表示，则焦耳定律为 Q= Ｉ2Rt
热量Q单位是焦耳（J），电流Ｉ单位是安培（A），电阻R单位是欧姆（Ω），时间t单位是秒（s）。
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。
再跟据欧姆定律U=ＩR，就得到Q=Ｉ2Rt。
可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电功公式和欧姆定律推导出来的结论与焦耳定律一致。
学过了焦耳定律，你能回答这节开始提出的问题吗？
原来，电炉通过导线的电路中，流过导线的电流全部流过电炉丝，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等。但导线的电阻很小，1m长的导线，电阻不过百分之几欧姆，而电炉丝的电阻可达几十到上百欧姆。所以，通过电流相等时，电炉丝很热，而导线却不热。
例题 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量。
解： 先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流。
再用焦耳定律计算电流产生的热量。
Q=Ｉ2Rt=(0.6A)2╳60Ω╳300s=6480J。
想想议议
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。二者是否有矛盾，这是怎么回事？
想想议议
解析：二者并不矛盾。主要是条件不同，灯泡的额定电压一定时，电阻越小，通过的电流越大，额定功率越大，正常工作时单位时间产生的热量越多。焦耳定律的条件是电流一定时，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。
三、电热的利用和危害的防止
生活中和许多产业中都要利用到电热。家里的电热水器、电饭煲、电熨斗，养鸡场的电热孵化器，都是利用电热的例子。
利用电热电热孵化器孵小鸡
三、电热的利用和危害的防止
很多情况下我们并不希望电器的温度过高。电视机的后盖有很多空，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘罩拿开。
电视机背面散热孔
三、电热的利用和危害的防止
电脑运行时温度会升高，需要用微型风扇及时散热。过多的电热如果不能及时散失，会产生许多安全隐患。
利用微型风扇为电脑散热
有些电热不及时散失，甚至发生火灾。
有些电热不及时散失，甚至引起火灾
1.电流通过导体时，电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
我的收获
2.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。公式 Q=Ｉ2Rt。热量Q单位：J；电流Ｉ单位：A；电阻R单位：Ω；时间t单位:s。
3.利用电热——加热；防止电热的危害——散热。
1.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
C
达标练习
2.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
D
达标练习
3.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
A
达标练习
4.下列电器中，不属于利用电热工作的是（ ）
D
达标练习
B
达标练习
5.下列电热器中，不属于利用焦耳定律工作的是 （ ）
谢谢！
再见！(共11张PPT)
18.4 焦耳定律
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第十八章 电功率
18.4 焦耳定律
导学目标：
（1）能通过实例，认识电流的热效应。
（2）能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。
（3）会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系。
难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
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， 转化为内能，这种现象叫做电流的 效应。
2．电流通过导体产生的热量跟 的二次方成正比，跟导体的 成正比，跟通电 成正比。这个规律叫做 定律。公式 。热量Q单位是 （J），电流Ｉ单位是 （A），电阻R单位是 （Ω），时间t单位是 （s）。
3．电流通过导体时，如果电能全部转化为 ( http: / / www.21cnjy.com ) ，而没有同时转化其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就 消耗的电能W，即Q W=UＩt。再跟据 定律U=ＩR，就得到 定律 Q= 。21世纪教育网版权所有
4．家里的电热水器、电饭煲、电熨斗，养鸡场的电热孵化器，都是 电热的例子。
课堂导学
1．接在家庭电路的某电热器正常工作时通过的电流是0.5A，通电10min产生的热量是
J，消耗的电能是 J。
2．某电热器的电阻是40Ω，通过的电流是5 ( http: / / www.21cnjy.com )A，通电10min产生的热量是 J，消耗的电能是 J。www.21-cn-jy.com
3．某电热器的电阻是44Ω ( http: / / www.21cnjy.com )，通过的电流是5A，电热器的电功率是 ，通电10min产生的热量是 J。2·1·c·n·j·y
4．某电饭煲的额定电功率为1000W，正常工作10min产生的热量是 J，消耗的电能是 J。21·世纪*教育网
5．很多情况下我们并不希望电器的温度过 。电视机的后盖有很多孔，就是为了通风 ，使用时一定要把防尘罩拿开。www-2-1-cnjy-com
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 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
2. 家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线 ( http: / / www.21cnjy.com )是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为 （ ）【来源：21·世纪·教育·网】
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
3. 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
4. 下列电器中，不属于利用电热工作的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
5. 下列电热器中，不属于利用焦耳 ( http: / / www.21cnjy.com )定律工作的是 （ ）21教育网
( http: / / www.21cnjy.com )
课后反思
参考答案
课前导学
1．电能、热。2.电流、电阻、时间、焦耳、Q=Ｉ2Rt、焦耳、安培、欧姆、秒。3. 内能、等于、=、欧姆、焦耳、Ｉ2Rt。21·cn·jy·com
4. 利用。
课堂导学
1．6.6╳104、6.6╳104。2. 6╳105、6╳105。3. 6.6╳105、6.6╳105。21cnjy.com
4. 6╳105、6╳105。
5．高、散热。
课堂练习：
1．C。2．D。3．A。4.D。5.B。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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