焦耳定律(11.6)

1、第十八章第十八章 第四节第四节 焦耳定律焦耳定律城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学在日常生活中你还知道哪些现象属于电流的热效应？在日常生活中你还知道哪些现象属于电流的热效应？一、电流的热效应：一、电流的热效应： 电流通过导体时电流通过导体时电能电能转化成转化成内能内能, 这种现象这种现象叫做叫做电流的热效应。电流的热效应。城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学电熨斗电熨斗电热水器电热水器电烤箱电烤箱电热毯电热毯电烙铁电烙铁电饭锅电饭锅城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学 通过电炉丝和导线的电流相同，通过电炉丝和导线的电流相同，电炉丝电炉丝热得热得发红发红，而，而导线导线却却不是很热不是很热？根

2、据这个现象，你能提出什么探究课题？根据这个现象，你能提出什么探究课题？城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学二、探究课题：电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量跟什么因素有关？跟什么因素有关？ 猜想与假设猜想与假设 当当一个物理量与多个因素有关一个物理量与多个因素有关时，应用什么方法时，应用什么方法进行研究？进行研究？ -控制变量法控制变量法城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学 探究一探究一 电流通过导体产生的热量与电流通过导体产生的热量与电阻电阻的关系的关系 设计实验设计实验 1.1.器材与装置：器材与装置：电源、开关、导线、电流表、滑动电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器、变阻器、_阻

3、值不同的定值电阻阻值不同的定值电阻思考：思考：怎样才能使两个阻值不同怎样才能使两个阻值不同的的电阻中有电阻中有相同的电流相同的电流和和通电时间通电时间？实验电路图？实验电路图？2.2.电路图：电路图：甲甲乙乙甲甲乙乙城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：在电流和通电时间相同时，在电流和通电时间相同时，电阻越大电阻越大，电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量越多越多。甲容器所连甲容器所连U形管的液面升高的高度大形管的液面升高的高度大 进行实验进行实验 归纳分析，得出结论归纳分析，得出结论 思考：思考：如何判断电流通过电如何判断电流通过电阻产生热量的多少

4、呢？阻产生热量的多少呢？甲甲乙乙3.3.方法：方法：控制控制_不变，改变不变，改变_，通过，通过观察观察_来判断来判断电流通过导体产生热量电流通过导体产生热量的多少的多少。用到的物理研究方法是用到的物理研究方法是_、_电流和通电时间电流和通电时间导体电阻导体电阻U形管液面高度的变化形管液面高度的变化控制变量法控制变量法转换法转换法 探究一探究一 电流通过导体产生的热量与电流通过导体产生的热量与电阻电阻的关系的关系城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学 探究二探究二 电流通过导体产生的热量与电流通过导体产生的热量与电流电流的关系的关系思思 考：考：怎样才能使两容器中的怎样才能使两容器中的电阻电阻和

5、电阻的和电阻的通电时间相同通电时间相同？实验现象：实验现象：实验结论：实验结论：在电阻和通电时间相同时，在电阻和通电时间相同时，电流越大电流越大，电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量越多越多。甲容器所连甲容器所连U形管的液面升高的高度大形管的液面升高的高度大电路图电路图：甲甲乙乙方法方法：控制控制_不变，改变不变，改变_， 观察观察_来判断来判断_。电阻和通电时间电阻和通电时间电流电流怎样使两个相同电阻中的怎样使两个相同电阻中的电流不同电流不同？R R丙丙=5=55 5I甲甲I乙乙U形管液面高度的变化形管液面高度的变化电流通过导体产生热量的多少电流通过导体产生热量的多少城阳区第二实验中

6、学城阳区第二实验中学 探究三探究三 电流通过导体产生热量与通电时间的关系电流通过导体产生热量与通电时间的关系结论：结论：在电流和电阻相同时，在电流和电阻相同时，通电时间越长通电时间越长，电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量越多越多。城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学1、下列是将电能转化为内能的生活实例是（、下列是将电能转化为内能的生活实例是（ ）A、火力发电、火力发电 B、电动机工作、电动机工作 C、电暖气、电暖气 D、电池、电池2、如图所示，是用来研究焦耳定律的实验装置，请完成下列各题。、如图所示，是用来研究焦耳定律的实验装置，请完成下列各题。（1）请用笔画线代替导线将下图中的）请

7、用笔画线代替导线将下图中的器材连成实验电路。器材连成实验电路。C甲甲乙乙（2）两个透明容器中密封着等量的空气，）两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中形管中_反反映电流通过导体产生热量的多少，两容映电流通过导体产生热量的多少，两容器中的电阻丝串联起来接到电路中，目器中的电阻丝串联起来接到电路中，目的是使通过这两段电阻丝的的是使通过这两段电阻丝的_相相同，通电一段时间后，发现同，通电一段时间后，发现_容容器的器的U形管液面高度升高得大。实验表形管液面高度升高得大。实验表明：在电流和通电时间相同的情况下，明：在电流和通电时间相同的情况下，_越大，电流通过导体产生的热越大，电流通过导体产生的热量越

8、多。量越多。电流电流乙乙液面高度的变化液面高度的变化电阻电阻城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学3 3、以下是小明同学在实验室采用更精密的实验仪器做出来的、以下是小明同学在实验室采用更精密的实验仪器做出来的几组准确的实验数据，记录如下：几组准确的实验数据，记录如下：实验次数实验次数电流电流I/A电阻电阻R/通电时间通电时间t/s电流通过导体产电流通过导体产生的热量生的热量?0Q/J10.3101009020.32010018030.61010036040.610200720分析比较实验次数分析比较实验次数1、2可得结论：可得结论： _通过导体产生的热量与导体电阻成正比通过导体产生的热量与导体电

9、阻成正比分析比较实验次数分析比较实验次数1、3可得结论：可得结论：_在电阻和通电时间一定时，电流在电阻和通电时间一定时，电流通过导体产生的热量与电流的二次方成正比。通过导体产生的热量与电流的二次方成正比。分析比较实验次数分析比较实验次数3、4可得结论：可得结论：_在电流和电阻一定时，电流在电流和电阻一定时，电流通过导体产生的热量与通电时间成正比。通过导体产生的热量与通电时间成正比。在电流和通电时间一定时，电流在电流和通电时间一定时，电流222241001000.30.32城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学 电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的热量跟电流电流的二次方的二次方成成正比正比，

10、跟导体的，跟导体的电阻电阻成成正比正比，跟，跟通电时间通电时间成成正比正比。 焦耳焦耳 （18181889） 焦耳定律：焦耳定律： 焦耳于焦耳于1818年年12月月24日出生，英日出生，英国物理学家，一生致力于实验研究。国物理学家，一生致力于实验研究。他用近他用近40年的时间做了年的时间做了400多次实验，多次实验，他根据所测量电流通过电阻放出的热他根据所测量电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。他的研究为能量量，提出焦耳定律。他的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础，为了纪守恒定律的建立奠定了基础，为了纪念他对科学发展的功绩，将能量或功念他对科学发展的功绩，将能量或功的单位命名为的单位命名为“

11、焦耳焦耳”。城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学 1、电炉丝和导线串联，为什么、电炉丝和导线串联，为什么电炉丝电炉丝热得热得发红发红，而而导线导线却却不怎么热不怎么热？ 答：电炉和导线答：电炉和导线_接在电路里，电炉子工作时，接在电路里，电炉子工作时，通过电炉丝和导线的通过电炉丝和导线的_和和_相同，但电炉相同，但电炉丝比导线丝比导线的电阻的电阻大，由焦耳定律公式大，由焦耳定律公式_可知，电流可知，电流通过电炉丝产生的热量要比导线通过电炉丝产生的热量要比导线_，因此电炉丝热的发，因此电炉丝热的发红而导线却不怎么热。红而导线却不怎么热。串联串联电流电流通电时间通电时间Q=I2Rt多多城阳区第二实

12、验中学城阳区第二实验中学2.某导体的电阻是某导体的电阻是2，通过，通过2A的电流的电流时，时，1min产生多少热量产生多少热量？解：解：Q=IQ=I2 2RtRt =2 =22 22 26060 =480 =480（J J）答：电流通过导体产生的热量为答：电流通过导体产生的热量为480J。城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学三、电热的利用和防止三、电热的利用和防止请阅读课本请阅读课本101页，并回答下列问题页，并回答下列问题：（各举：（各举2例）例）1、在生活中有哪些利用电流热效应的例子？、在生活中有哪些利用电流热效应的例子？2、电流的热效应有哪些危害？如何防止这些危害？、电流的热效应有哪些危

13、害？如何防止这些危害？制成电热器（通电用来加热的设备）制成电热器（通电用来加热的设备）给用电器除潮给用电器除潮引起绝缘皮老化，造成短路，引起火灾，还可能造成用引起绝缘皮老化，造成短路，引起火灾，还可能造成用电线漏电。电线漏电。用风扇散热用风扇散热城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学通过本节课的学习你有什么收获？通过本节课的学习你有什么收获？城阳区第二实验中学城阳区第二实验中学1、选择题：、选择题：下列是将电能转化为内能的是下列是将电能转化为内能的是（ ） A.电风扇电风扇 B.电池电池 C.电热毯电热毯 D.电动剃须刀电动剃须刀2、计算题：、计算题：一根一根6的电阻丝接在的电阻丝接在6V的电源两端，在的电源两端，在30s内内电流产生多少热量？电流产生多少热量？解：解：I=R=6