《焦耳定律》浙教版

1、 东阳槐堂中学-王子俊想想他们有什么共同点？想想他们有什么共同点？什么是电流的热效应？什么是电流的热效应？ 导体中有电流通过的时候，导体要导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做发热，这种现象叫做电流的热效应电流的热效应。电热器电热器1 1、原理：根据电流的热效应、原理：根据电流的热效应2 2、主要部分：发热体、主要部分：发热体（材料：（材料：电阻率大，熔点高电阻率大，熔点高的合金丝做成）的合金丝做成）3 3、优点：清洁，热效率高、优点：清洁，热效率高灯泡接入电路中时，灯泡和电线中灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上

2、灯泡热得发光，发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为电线的发热却觉察不出来。这是为什么什么? ? 问题1：问题2：假如在照明电路中接入大功率的电假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？是为什么？电流产生的热量跟那些因电流产生的热量跟那些因素有关呢？素有关呢？进行猜想、提出假设进行猜想、提出假设 请同学们猜想一下，通请同学们猜想一下，通电导体放出的热量可能与哪些因电导体放出的热量可能与哪些因素有关呢？素有关呢？ 电流产生的热量可能与电流产生的热量可能与电流

3、电流的大小、的大小、导体电阻导体电阻的大小以的大小以及及通电时间通电时间的长短有关。的长短有关。这个猜想是否正确呢？这个猜想是否正确呢？设计实验、验证假设设计实验、验证假设 请同学们思考一下研究的方法请同学们思考一下研究的方法在三个因素中先固定两个因素，在三个因素中先固定两个因素，改变第三个因素，观察导体放出改变第三个因素，观察导体放出的热量与这个因素有什么关系，的热量与这个因素有什么关系，这种方法叫做这种方法叫做控制变量法控制变量法。焦耳定律演示实验AR1 R2实验电路图实验电路图比较比较控制条控制条件件现现象象初步结论初步结论Q与与R的关系的关系 I,t不变不变Q与与I的关系的关系R,t不

4、变不变Q与与t的关系的关系R,I不变不变归纳总结、得出结论归纳总结、得出结论 结论结论1.1. 在通电电流和通电时间相同的条在通电电流和通电时间相同的条件下，件下，电阻电阻越大，电流产生的热量越多。越大，电流产生的热量越多。结论结论2.2. 在电阻和通电时间相同的条件下，在电阻和通电时间相同的条件下，电流电流越大，电流产生的热量越多。越大，电流产生的热量越多。 结论结论3.3. 在通电电流和电阻相同的条件下，在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间通电时间越长，电流产生的热量越多。越长，电流产生的热量越多。实验结论实验结论焦耳定律焦耳定律( (从大量实验得出从大量实验得出）内容：内容：电流通过导

5、体产生的热量电流通过导体产生的热量跟跟电流的平方电流的平方成正比，跟成正比，跟导体的导体的电阻电阻成正比，跟成正比，跟通电时间通电时间成正比。成正比。公式：公式：Q=IQ=I2 2RtRt 单位单位II安，安，RR欧，欧，tt秒，秒，QQ焦焦 根据电功公式和欧姆定律推导根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律焦耳定律 若电流做的功全部用来产生热量若电流做的功全部用来产生热量即即 Q=W又又 WUIt 根据欧姆定律根据欧姆定律 U=IR Q=W=UIt=I2Rt=U2t/R 范范 例例 分分 析析 【例题】一根【例题】一根6060欧的电阻丝接欧的电阻丝接在在3636伏的电源上，在伏的电源上，在5 5分

6、钟内共分钟内共产生多少热量？产生多少热量？【解解】秒欧安30060)6 . 0(22RtIQ焦6480安欧伏6 .06036RUI课课 堂堂 讨讨 论论问题问题1. 课文前面课文前面“？”中为什么中为什么“觉察不出和灯相连的电线发觉察不出和灯相连的电线发热热”？ 分析：因为电线和灯串联，通过它们分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律电线的大得多，所以根据焦耳定律QI2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡

7、热量发光，而电线却多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。感觉不到热。问题问题2. 课文前面课文前面“？”中的和电中的和电炉相连的电线为什么显著发热？炉相连的电线为什么显著发热？ 分析：照明电路的电压是一定的，由分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时可知，在相同

8、的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。缘皮，甚至引起火灾。反反 馈馈 练练 习习 电流通过导体产生的热量电流通过导体产生的热量 跟跟成正比，成正比，跟跟成正比，成正比， 跟跟成正比。成正比。电流的平方电流的平方导体的电阻导体的电阻通电时间通电时间2. 2. 两个电热器的电阻之比为两个电热器的电阻之比为4 43 3，通过相同的电流，在相等的，通过相同的电流，在相

9、等的时间里产生的热量之比为时间里产生的热量之比为_；若两个电热器的电阻相同，通过若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为的电流强度为1 13 3，在相等的时，在相等的时间里产生的热量之比为间里产生的热量之比为_。4 43 31 19 93当当0.2安的电流通过一金属线时产安的电流通过一金属线时产生的热量为生的热量为Q1，若使通过的电流增加，若使通过的电流增加到到0.4安时，在相同的时间内产生的热安时，在相同的时间内产生的热量为量为Q2，那么，那么Q2是是Q1的的（ ） A. 2倍倍B. 4倍倍C. 0.25倍倍D. 0.5倍倍B3.3.一只一只“220V45W”220V45W”的电烙铁，的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种生的热量是多少？你能用几种方法解此题？方法解此题？RtIQUPIPUR22额额额额UItWQUPI额额tRUWQPUR