15.42《焦耳定律》省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

焦耳定律第十五章第４节1/25生活中的物理用手一摸电视机后盖谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？上周六，我们班刘炜琨同学父亲出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。父亲回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是后就发觉，刘炜琨刚看过电视。122/25真相只有一个！刘炜琨看了电视！请问我是依据什么判断出看了电视呢？真相只有一个！让我来告诉你吧！因为电视机还有余热！生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。3/25电热器电热油汀电炉电暖器电水壶电熨斗电饭锅热得快电热器：利用电流做功将电能转化为内能装置。电流热效应：通电导体发烧现象4/25一、电流热效应导体中有电流经过时候，导体要发烧，电能转化成内能，这种现象叫做电流热效应。电热器主要组成部分是发烧体。发烧体是由电阻率大、熔点高电阻丝缠绕在绝缘材料上制成。电热器就是利用电流热效应工作5/25电炉丝和导线经过电流相同，为何电炉丝热得发红，而导线却几乎不发烧?电流经过导体时产生热多少跟什么原因相关?想想议议6/25提出问题电流经过电热器所产生热量多少与哪些原因相关？科学探究过程猜测依据合理猜测试验验证制订计划得出结论交流讨论E=mc27/25演示试验试验方法

试验目标研究电流经过导体产生热量跟哪些原因相关

试验原理

当电流经过电阻丝时，电流产生热量就使瓶中煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高液柱就会逐步上升.电流产生热量越多，液面就会上升得越高.我们能够经过管中液面上升高度比较电流产生热量.控制变量法物理学中对于多变量问题，通常使其它量相同，并改变其中一个量大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法探究电流热效应跟哪些原因相关

返回制订计划8/25演示电阻丝结论：

在电流、通电时间相同时，阻值

大

电阻产生热量多。探究一：产热多少与电阻大小关系试验验证9/25演示电阻丝结论：

在电流、电阻相同时，通电时间

长

产生热量多。探究二：产热多少与通电时间关系试验验证10/25演示电阻丝结论：

在通电时间、电阻相同时，电流越

大

产生热量多。探究三：产热多少与电流大小关系返回试验验证11/25焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英国物理学家。用

近40年时间做了400屡次试验，

研究热和功关系。经过大量实

验，于1840年最先准确地确定了电

流产生热量与电流、电阻和通电

时间关系。焦耳12/25

1．内容：电流经过导体产生热量跟电流二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律13/25例1：流过一根10欧姆电阻丝电流为2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？例题解题格式：已知：求：解：答：电阻R=10Ω，电流I=2A，时间t=30s电热Q由焦耳定律：

Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）这根电阻丝共产热1200J。14/25Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω电阻丝接在36V电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I=

=

=

0.6AUR36V60Ω15/25例题例2：一根50欧姆电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*104焦耳热量，问流过这根电阻丝电流是多少？解题格式：已知：求：解：答：电阻R=50Ω，热量Q=1.8*104J，时间t=10s电流I由焦耳定律：

Q=I2Rt

所以：I=（Q/Rt）1/2

=（1.8*104/（50*10））1/2

=6（A）

这根电阻流过电流为6安培。16/25【例题】：一台电动机正常工作时线圈两端电压为380伏，线圈电阻为2欧,线圈中电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求：1）消耗电能W。2）产生热量Q。17/25解：1）W＝UIt＝380×10×1J＝3800J已知：电动机U=380VI=10AR=2

Ωt=1s求：（1）W（2）Q2）Q＝I2Rt＝10×10×2×1J＝200J18/25

1．当电流经过导体时，假如电能全部转化为内能，而没有同时转化成其它形式能量，那么电流产生热量Q就等于消耗电能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。

2．当风扇工作时，消耗电能主要转化为电机机械能：

W＞Q热三、电能和电热关系电能内能+机械能焦耳定律适合用于任何用电器热量计算，对只存在电流热效应电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/Rt=I2Rt来计算热量.19/25额定电压相同灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议20/25答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生热量越多，前提条件是电流相同，二者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该尤其注意条件。21/251．电热利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热

电热器优点:

清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还能够方便地控制和调整温度。四、电热利用和预防22/25很多情况下我们并不希望用电器温度过高。如：电视机后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2．电热危害23/25焦耳定律是反应电流

效应规律，即

能转化为

规律。一电炉电阻是100Ω，通电时间10秒钟产生热量为4×105J,经过这个电炉电流是

A电流