《焦耳定律》

1、四 焦耳定律,电热器：,电热油汀,电 炉,电暖器,电水壶,热得快,利用电流热效应工作的装置。,当电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能。这种现象叫电流的热效应。,共同点：电流通过导体时会发热,你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的“电热器”吗？,1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？,2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？,3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？,电阻不同,电流不同,时间不同,生活现象,提出问题,电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？,

2、做出猜想,导体的电阻,导体中电流,通电的时间,实验方法,控制变量法,研究电流产生热量与电阻的关系,结论:电流和通电时间相同时，电阻 ，电流产生的热量越多。,实验电路图,设计实验：,要研究电阻对产生热量多少的影响， 应该控 制 和 不变，则可以让两个阻值不同的电阻（串联并联）后接入电路。,电 流,通电时间,串 联,越大,实验电路图,研究电流产生热量与电流的关系,结论:电阻和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。,设计实验：,不 变,改 变,要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值 (改变/不变)，而通过该电阻的电流大小 (改变/不变)。,电流,研究通电时间对产生热量的影响,要研究通电时

3、间对产生热量的影响, 应该控制和 不变，改 变 。,通电时间,电 阻,电 流,结论：在通电电流和电阻相同的条件下， 越长，电流产生的热量越多。,通电时间,实验结论,结论1: 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。 结论2: 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。 结论3: 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。,信息快递,英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系” ，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用

4、“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律,焦耳定律,、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。,2、公式：,3、单位：,电流I- 电阻R- 时间t- 热量Q-,Q 热= I2Rt,安培（A）,欧姆（）,秒（s）,焦耳（J）,一个20的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上释放热量为_.,练习,一个40的电阻，通过0.3A的电流，则通电_min释放热量为2160J.,一个电阻通过0.2A的电流， 5min电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是_ ,一个200的电阻通电1.5min，电阻上消耗的电能是4.5105J,则通过电阻的电流是_.

5、,600J,50,5A,10min,例2：一电动机线圈的电阻为1，线圈两端所加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作。 (1)求电动机正常工作1min所消耗的电能； (2)求电动机正常工作1min所产生的内能； (3)求电动机正常工作1min所转化的机械能； (4)求电动机正常工作的效率。,解： W电=UIt=2V0.8A60s=96J.,Q =I2Rt=(0.8A)2160s=38.4J,W机=W电Q=96J38.4J=57.6J,答：略,三、电功和电热的关系 （ W 和 Q 的关系）,在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）,W = Q 即 UIt = I2Rt,在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）,W Q 即UIt I2Rt,1、电热器的主要组成部分发热体要由 电阻率 、熔点 的 材料做成。,思考：,2、输电导线最好用超导体材料，为什么？,如图是一个电热毯示意电路图R0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯与电阻丝串联的电阻电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的