第4节《焦耳定律》课件讲课教案.ppt

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1、§18.4焦耳定律1、知道电流的热效应.2、知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算.3、能用焦耳定律解释简单的现象.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.灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？烫手不烫手着火了！why？家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？烫手不烫手家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾。灯泡接入电路中时，灯泡和电线

2、中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。要解释上述两个现象，我们必须研究电流产生的热量与哪些因素有关.点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？[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

3、去研究？[设计实验]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？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1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA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.电阻丝在电流、通电时间相同时，阻值大的电阻产生的热量多.实验1：研究电热与电阻关系实

4、验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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.电阻丝在电阻、通电时间相同时，电流大的电阻产生的热量多.实验2：研究电热与电流关系电阻丝在电流、电阻相同时，通电时间长的产生的热量多.实验3：研究电热与通电时间关系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

5、，通电时间越长，产生的热量越多.（R与I相同，t越大，Q越多）英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.实验结论：焦耳定律Q=I²Rt热量电流电阻时间JAΩS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)纯电阻电路:电能→内能QI2RtWUIt=M非纯电阻电路:电能→内能+其它形式的能WE其+QUItI2Rt=Q＞例1：一根60Ω的电阻丝接在36v的电源上

6、，在5分钟内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。解：例题例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60S=1200J得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－1200J=25200J例题想想议议从前面学习知道，额

7、定电压相同的灯泡，额定功率越大.电阻越小，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？根据焦耳定律和欧姆定律，电流通过用电器的单位时间内产生的热量为Q/t=I2R或Q/t=U2/R.其中Q/t=I2R表示通过用电器的电流相等时，用电器电阻越大，单位时间内产生的热量越多；Q/t=U2/R表示用电器的两端的电压相等时，用电器电阻越小，单位时间内产生的热量越多。因此，两者是不矛盾的。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热清洁卫生，没有环境污染，热效率高

8、，还可以方便地控制和调节温度。四、电热的利用和防止电热器的优点: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．电热的危害小结一.电流的热效应1.定义:电流通过导体导体会发热的现象.2.实质:电能转化为内能.二.电热器1.定义:将电能转化为内能的装置.2.原理:电流的热效应.3.组成:电