焦耳定律刘会景

18.4焦耳定律偃师市市直中学刘会景

周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要玩电脑。爸爸回来时看到他在认真写作业，电脑也没打开，很高兴。可之后就发现，小明刚玩过电脑。生活中的物理小明爸爸是根据什么道理判定的呢？学习目标

1．能通过实例，认识电流的热效应。

2．能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。

3．通过学习电热的利用和防止，学会辩证的看待问题。

（一）电流的热效应：请同学自学课本99—100页的内容，思考并回答下列问题：1、什么是电流的热效应？并举例说明。2、导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线几乎不发热？请你猜想电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关？3、观察99页的实验装置，思考：（1）本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系？（2）两电阻为什么要串联？（3）如何比较电流通过电阻放出热量？4、观察100页的实验装置，思考：（1）本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系？（2）右边电阻丝上为什么要再并联一根电阻丝？它们的共同特征是——电能转化为内能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.

导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线几乎不发热？

电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间有关。猜想三：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。现象二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。猜想一：电阻丝产生的热量同电流有关控制变量法演示实验一实验装置（1）本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系？（2）两电阻为什么要串联？（3）如何比较电流通过电阻放出热量？演示实验一实验装置1．本装置研究电热与电阻的关系。

2．电阻串联，可以使流过两根电阻丝的电流和通电时间相同。U型管连接的容器加热后，温度升高，气体膨胀，压强变大，液面升高。3．通过左右两管液面的高度差来比较，液柱上升的越高，放出热量越多。转换法演示实验二

（1）本装置可以用于研究电热与哪个因素的关系？

（2）右边电阻丝上为什么要再并联一根电阻丝？再思考：①此时，哪个电流小？为什么？②并联分流的电阻为什么要放在盒子外面?

①右边的发热器热量少，因为并联的电阻分去一半的电流。②不让它产生的热量影响盒内的温度。看到了什么现象？说明了什么结论？①电流I大的液面升高快，即产生的热量Q多。②结论：在电阻相同和时间相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。

【跟踪思考】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。实验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.请同学自学课本100—101页的内容，思考并回答下列问题：1、焦耳是哪国的科学家？他有哪些贡献？2、焦耳定律的内容是什么？3、焦耳定律公式是什么？公式中字母各代表什么物理量？单位分别是什么？4、自学例题，并计算电阻丝这段时间消耗的电能是多少？你有什么发现？5、回答课本开头提出的问题。6、结合生活实际，举例说明哪些用电器是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。

焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英国物理学家。用

近40年的时间做了400多次实验，

研究热和功的关系。通过大量的实

验，于1840年最先精确地确定了电

流产生的热量与电流、电阻和通电

时间的关系。焦耳Q=I²Rt热量电流电阻时间J=AΩS2、公式：意义：单位：二，焦耳定律：1、内容：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。(普遍适用)请同学自学课本100—101页的内容，思考并回答下列问题：1、焦耳是哪国的科学家？他有哪些贡献？2、焦耳定律的内容是什么？3、焦耳定律公式是什么？公式中字母各代表什么物理量？单位分别是什么？4、自学例题，并计算电阻丝这段时间消耗的电能是多少？你有什么发现？5、回答课本开头提出的问题。6、结合生活实际，举例说明哪些用电器是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。

1．在纯电阻电路中（如：电暖器，电饭锅，电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即

Q=W=UIt=Pt=

=I2Rt

2．在非纯电阻电路中，如当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：

W电＞Q热三、电能和电热关系电能内能+机械能此时，只能用Q=I2Rt（焦耳定律）来计算电热例题还可以用什么公式计算？例题

一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？解法1：通过电阻丝的电流再由焦耳定律电流产生的热量即解法2：

为什么用导线连接的电磁炉通电后，电炉很快发红发热，而导线却不热？

电线与电炉丝串联，电流相等，根据焦耳定律，导线的电阻比电炉丝小的多，相同时间内放出热量也少。【问题思考】

从课本的“想想议议”所提的问题中，需要澄清什么概念？电压相同时，适用，

R越小，Q越大（由知,P大的R小）。电流相同时，适用Q=I²Rt

，

R越大Q越大。【想想议议】请同学自学课本101页的内容，思考并回答下列问题：结合生活实际，举例说明哪些用电器是利用电热、哪些是防止电热造成危害的。（一）、电热的利用：通过用电器把电能转化成热能①电热器原理：利用电流的热效应制成的加热设备。②电热器主要组成部分是发热体：由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成。③生活中的应用：电热孵化器、电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烘箱…（二）、电热的防止：①想办法减少产生的热量：如电风扇、电视机等使用一段时间要停用一会儿。②设法散热：如投影仪、计算机里都装有风扇、散热窗，电动机机壳上的条形凸起三、电热的利用和防止

计算机、电视机等用电器也都是考虑散热，它们的机壳上都有散热孔.1、为什么在炎热的夏天，电风扇、电