焦耳定律修改后.ppt

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v6.36.3焦耳定律感受生活电流的热效应电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。

思考？

产生的热量与哪些因素有关呢?

提出问题提出问题提出问题提出问题电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？

电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？

科学探究的过程科学探究的过程科学探究的过程科学探究的过程猜想依据猜想依据合理猜测合理猜测合理猜测合理猜测实验验证实验验证实验验证实验验证制定计划制定计划制定计划制定计划得出结论得出结论得出结论得出结论交流讨论交流讨论交流讨论交流讨论烫手烫手不烫手不烫手whywhy？

合理猜测合理猜测合理猜测合理猜测现象：

电炉丝和导线通过的电流相同。

为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？

根据此现象，你能提出什么问题？

whywhy？

着火着火了！

了！

whywhy？

合理猜测合理猜测合理猜测合理猜测探究实验：

探究实验：

实验方法：

实验方法：

实验目的：

实验目的：

研究电流通过导体产生的热量Q跟电流大小I，电阻R和通电时间t的关系。

设计实验：

设计实验：

1、如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少？

2、如何控制电流大小I相同？

3、如何控制电阻R的大小不变？

4、如何控制通电时间t控制。

控制变量法探究电流的热效应跟哪些因素有关？

制定计划制定计划制定计划制定计划电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？

既看不见也摸不着的科学量既看得见也能测量的科学量转化转化转化转化让电流产生的热量被气体吸收，通过观察气体的热膨胀（观察玻璃管内的水柱升降或者温度计示数大小）来测量。

观察电热的方法：

观察电热的方法：

（转化法）观察电热的方法：

观察电热的方法：

方法二方法二电热丝发热，电热丝发热，点燃火柴点燃火柴方法三方法三电热丝发热使电热丝发热使煤油升温而膨胀煤油升温而膨胀（转化法）（转化法）控制I、R、t1、如何控制电流相同？

、如何控制电流相同？

让电阻串联2、如何控制电阻大小相同？

、如何控制电阻大小相同？

用2个相同的电阻返返回回演示电阻丝电阻丝结论：

结论：

在电流、通电时间相同时在电流、通电时间相同时，阻值，阻值大大的电阻产生的热量多。

的电阻产生的热量多。

探究一：

产热多少与电阻大小的关系探究一：

产热多少与电阻大小的关系实验验证实验验证实验验证实验验证R1R2演示电阻丝电阻丝结论：

结论：

在电流、电阻相同时在电流、电阻相同时，通电时间，通电时间长长的产的产生的热量多。

生的热量多。

探究二：

探究二：

电电热多少与通电时间的关系热多少与通电时间的关系实验验证实验验证实验验证实验验证演示电阻丝电阻丝结论：

结论：

在通电时间、电阻相同时在通电时间、电阻相同时在通电时间、电阻相同时在通电时间、电阻相同时，电流越，电流越大大的产生的热量多。

的产生的热量多。

探究三：

产热多少与电流大小的关系探究三：

产热多少与电流大小的关系返回返回实验验证实验验证实验验证实验验证进一步的研究表明产进一步的研究表明产生电流通过导体产生电流通过导体产生的生的热量与热量与电流的平方电流的平方成成正比，跟正比，跟导体导体的电阻的电阻成正比，跟成正比，跟通电时间通电时间成正比。

成正比。

这个规律叫做这个规律叫做焦耳定律焦耳定律。

实验分析实验分析1.内容：

电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.2.公式：

Q=I2Rt3.单位：

I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.注意：

热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到倍9英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电热跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.得出结论得出结论根根据据电电功功公公式式和和欧欧姆姆定定律律推推导导焦焦耳耳定定律律.纯电阻电路：

纯电阻电路：

纯电阻电路：

纯电阻电路：

WW=QQ=PtPt=UItUIt=UU22/Rt/Rt=II22RtRt非纯电阻电路：

非纯电阻电路：

非纯电阻电路：

非纯电阻电路：

WWQQ（WWUItUIt=WW其他其他其他其他QQ）焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效对只存在电流热效应的电路也可用应的电路也可用Q=W=UIt=Pt=U2t/R来来计算热量计算热量.Q=W=UIt=I2Rt又又W=UIt若电流做的功全部用来产生热量即若电流做的功全部用来产生热量即Q=W注意：

注意：

返回返回得出结论得出结论得出结论得出结论利用如图所示的装置探利用如图所示的装置探究究“导体产生的热量与电阻大小的关系导体产生的热量与电阻大小的关系”两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶瓶A中的金中的金属丝属丝电阻比较小，电阻比较小，烧瓶烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大两瓶煤油中温度计可以显示比较大两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度煤油的温度

（1）根据控制变量法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质）根据控制变量法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量量

（2）实验中，发现烧瓶）实验中，发现烧瓶B中温度计的示数升高的快这表明：

中温度计的示数升高的快这表明：

在在和通电时间相同的情况下，导体的电阻越和通电时间相同的情况下，导体的电阻越，电流产电流产生的热量越生的热量越。

BA电热的影响因素电热的影响因素相等相等电流电流大大多多RR研究电热与研究电热与I的关系，那么就要控制的关系，那么就要控制和通电时间不变。

所以就设计以上的电路，用了相同的和通电时间不变。

所以就设计以上的电路，用了相同的电热丝来保证电阻相同。

那么怎样使并联的两个电阻电流不同呢？

电热丝来保证电阻相同。

那么怎样使并联的两个电阻电流不同呢？

。

最后发现：

电流大的那个支路，煤油的示数上升的快。

所以表明最后发现：

电流大的那个支路，煤油的示数上升的快。

所以表明在电阻和通电时间相同的情况下，导体的电流越在电阻和通电时间相同的情况下，导体的电流越，电流产生的，电流产生的热量越热量越。

RR电阻电阻移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片大大多多1、为什么选用煤油，而没有用水？

（、为什么选用煤油，而没有用水？

（）实验中，几个重要的问题，你能回答出来吗？

实验中，几个重要的问题，你能回答出来吗？

3、通过什么样的连接方式可以使阻值不同的电阻丝、通过什么样的连接方式可以使阻值不同的电阻丝保持相同的电流？

保持相同的电流？

2、本实验电流产生热量的多少是通过什么方式来、本实验电流产生热量的多少是通过什么方式来表明的？

表明的？

A因为煤油有颜色便于观察因为煤油有颜色便于观察B因为煤油有比较大的热值因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度因为煤油有比较小的密度D因为煤油有比较小的比热容因为煤油有比较小的比热容D前面两个现象的解释前面两个现象的解释1第一个为什么第一个为什么第一个为什么第一个为什么灯灯泡和导线是泡和导线是串串联联，通电时间和电流相同，通电时间和电流相同，灯灯泡的电泡的电阻比阻比导线的电导线的电阻大，产生的热量多。

阻大，产生的热量多。

第二个为什么第二个为什么第二个为什么第二个为什么干路的电干路的电流等于各个流等于各个支路的电支路的电流之和。

导流之和。

导体电阻、通电时间相体电阻、通电时间相同电流越大，产生的同电流越大，产生的热量越多。

热量越多。

2烫烫手手不烫不烫手手交流讨论交流讨论交流讨论交流讨论常见的电热的应用电炉电炉电热毯电热毯热热得得快快电热水壶电热水壶电暖气电暖气电熨斗电熨斗电热的应用1.电热器:

利用电流做功将能转换为能的装置.2.2.电热器的原理电热器的原理:

利用电流的制成的加热设备。

电热器主要组成部分是。

它是由电阻率。

熔点的合金丝制成的加热设备。

电内热效应发热体大高电流热效应的利用v制电热器（要求电热丝材料电阻率大、熔点高）v制白炽灯v制保险丝（要求保险丝材料电阻率大、熔点低）电热的预防计算机显示器的散热孔计算机CPU的散热风扇电热的预防无用的电流热效应应尽量减少v导线上的热损耗应尽量减少。

v家用导线一般用电阻率很小的铜或者铝导线v电路板中，用铜箔或者银箔做导线，减小电阻。

v高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法来减少热损耗。

v有些电器加装风扇或者散热片、散热孔。

【练习练习1】：

某电热器电阻丝的电阻是某电热器电阻丝的电阻是2欧，当欧，当1安的电流通过时，安的电流通过时，1分钟产生分钟产生的热量是多少焦？

的热量是多少焦？

解：

解：

Q=I2Rt=（1A）2260S=120Jv练习二：

有一台标有“220V100W”的洗衣机，由于使用不当，造成电动机卡死，电动机的温度升高而被烧坏，从出产厂家得知，这种电动机内的线圈的阻值为2欧，问：

（1）这台洗衣机正常工作时，1分钟消耗电能多少？

1分内产生多少热量？

（2）电动机卡死时，1分内产生多少热量？