焦耳定律修改后

2/3/20236.3焦耳定律2/3/20232/3/2023感受生活……電流的熱效應(yīng)電流流過導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體就要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。思考？ 產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)呢?2/3/2023提出問題電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)？科學(xué)探究的過程猜想依據(jù)合理猜測實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證制定計(jì)劃得出結(jié)論交流討論2/3/2023燙手不燙手why？合理猜測現(xiàn)象：電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？根據(jù)此現(xiàn)象，你能提出什么問題？why？2/3/2023著火了！why？合理猜測2/3/2023探究實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方法：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模貉芯侩娏魍ㄟ^導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量Q跟電流大小I，電阻R和通電時(shí)間t的關(guān)系。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：1、如何在實(shí)驗(yàn)中展示出電流產(chǎn)生的熱量Q的多少？2、如何控制電流大小I相同？3、如何控制電阻R的大小不變？4、如何控制通電時(shí)間t控制。控制變量法探究電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)

？制定計(jì)劃2/3/2023電流通過導(dǎo)體產(chǎn)熱,其中所產(chǎn)生的熱量既看不見也摸不著，如何測量呢？既看不見也摸不著的科學(xué)量既看得見也能測量的科學(xué)量轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化讓電流產(chǎn)生的熱量被氣體吸收，通過觀察氣體的熱膨脹（觀察玻璃管內(nèi)的水柱升降或者溫度計(jì)示數(shù)大?。﹣頊y量。觀察電熱的方法：（轉(zhuǎn)化法）2/3/2023觀察電熱的方法：方法二電熱絲發(fā)熱，點(diǎn)燃火柴方法三電熱絲發(fā)熱使煤油升溫而膨脹（轉(zhuǎn)化法）2/3/2023控制I、R、t1、如何控制電流相同？讓電阻串聯(lián)2、如何控制電阻大小相同？用2個(gè)相同的電阻

返回2/3/2023演示電阻絲結(jié)論：

在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值

大

的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證R1﹥R22/3/2023演示電阻絲結(jié)論：

在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間

長

的產(chǎn)生的熱量多。探究二：電熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2/3/2023演示電阻絲結(jié)論：

在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流越

大

的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2/3/2023進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。

這個(gè)規(guī)律叫做焦耳定律。實(shí)驗(yàn)分析2/3/20231.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比.

2.公式：

Q=I2Rt3.單位：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦.注意：熱量跟電流的平方成正比，若通過一個(gè)用電器的電流增加到3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到

倍9英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于1840年最先精確地確定電熱跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即焦耳定律.

得出結(jié)論2/3/2023根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律.

純電阻電路：W=Q=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt非純電阻電路：W＞Q(W＝UIt=W其他＋Q)焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q=W=UIt=Pt=U2t/R

來計(jì)算熱量.∴Q=W=UIt=I2Rt又∵W=UIt

若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q=W

注意：返回得出結(jié)論2/3/2023利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”．兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合金絲，電阻比較大．兩瓶煤油中溫度計(jì)可以顯示煤油的溫度．（1）根據(jù)控制變量法的研究思想，應(yīng)該使這兩個(gè)燒瓶中煤油的質(zhì)量

．（2）實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快．這表明：在

和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越

，電流產(chǎn)生的熱量越

。BA電熱的影響因素相等電流大多2/3/2023RR研究電熱與I的關(guān)系，那么就要控制和通電時(shí)間不變。所以就設(shè)計(jì)以上的電路，用了相同的電熱絲來保證電阻相同。那么怎樣使并聯(lián)的兩個(gè)電阻電流不同呢？。最后發(fā)現(xiàn)：電流大的那個(gè)支路，煤油的示數(shù)上升的快。所以表明在電阻和通電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電流越

，電流產(chǎn)生的熱量越

。RR電阻移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片大多2/3/20231、為什么選用煤油，而沒有用水？（）實(shí)驗(yàn)中，幾個(gè)重要的問題，你能回答出來嗎？3、通過什么樣的連接方式可以使阻值不同的電阻絲保持相同的電流？2、本實(shí)驗(yàn)電流產(chǎn)生熱量的多少是通過什么方式來表明的？A．因?yàn)槊河陀蓄伾阌谟^察B．因?yàn)槊河陀斜容^大的熱值C．因?yàn)槊河陀斜容^小的密度D．因?yàn)槊河陀斜容^小的比熱容D2/3/2023前面兩個(gè)現(xiàn)象的解釋1第一個(gè)為什么燈泡和導(dǎo)線是串聯(lián)，通電時(shí)間和電流相同，燈泡的電阻比導(dǎo)線的電阻大，產(chǎn)生的熱量多。第二個(gè)為什么干路的電流等于各個(gè)支路的電流之和。導(dǎo)體電阻、通電時(shí)間相同電流越大，產(chǎn)生的熱量越多。2燙手不燙手交流討論2/3/2023常見的電熱的應(yīng)用電爐電熱毯熱得快電熱水壺電暖氣電熨斗2/3/2023電熱的應(yīng)用1.電熱器:

利用電流做功將

能轉(zhuǎn)換為

能的裝置.2.電熱器的原理:

利用電流的

制成的加熱設(shè)備。電熱器主要組成部分是

。它是由電阻率

。熔點(diǎn)

的合金絲制成的加熱設(shè)備。電內(nèi)熱效應(yīng)發(fā)熱體大高2/3/2023電流熱效應(yīng)的利用制電熱器（要求電熱絲材料電阻率大、熔點(diǎn)高）制白熾燈制保險(xiǎn)絲（要求保險(xiǎn)絲材料電阻率大、熔點(diǎn)低）2/3/2023電熱的預(yù)防計(jì)算機(jī)顯示器的散熱孔計(jì)算機(jī)CPU的散熱風(fēng)扇2/3/2023電熱的預(yù)防無用的電流熱效應(yīng)應(yīng)盡量減少導(dǎo)線上的熱損耗應(yīng)盡量減少。家用導(dǎo)線一般用電阻率很小的銅或者鋁導(dǎo)線電路板中，用銅箔或者銀箔做導(dǎo)線，減小電阻。高壓導(dǎo)線又都是采用升高電壓減少電流的方法來減少熱損耗。有些電器加裝風(fēng)扇或者散熱片、散熱孔。2/3/2023【練習(xí)1】：某電熱器電阻絲的電阻是2歐，當(dāng)1安的電流通過時(shí)，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？

解：Q=I2Rt=(1A)2×2Ω×60S=120J