焦耳定律(五环节教学课件).ppt

1、第十八章电功率第4节 焦耳定律,焦耳（James Prescott Joule，18181889），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。,第一环节 候课反思,1.写出欧姆定律的公式2.写出计算电功率的计算公式3.写出电能与电功的计算公式,第二环节 设疑推探,1.什么是电流的热效应?2.猜想:电流的热效应与哪些因素有关?3.99页的演示实验用到哪些科学方法?4.焦耳定律的内容?公式?单位?5.为什么电路热得发红,而与之串联的导线却不怎么热?6.电热与电功是什么关系?

2、7.电热主要利用在哪些方面?有什么危害?,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,第三环节 互动解疑之电流的热效应,电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。,一、电流的热效应,第三环节 互动解疑之电流的热效应,电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。,一、电流的热效应,电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?,想想议议,第三环节 互动解疑之电流的热效应,电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,演示实验,实验装置,第三环节 互动解疑之电流的热效应,实验1：研究电热与电阻关系

3、,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。,第三环节 互动解疑之电流的热效应,实验2：研究电热与电流关系,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。,第三环节 互动解疑之电流的热效应,观察实验,第三环节 互动解疑之电流的热效应,焦耳（James Prescott Joule，18181889），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,第三环节 互动解疑之焦耳定律,Q=I R t,热量 电流

4、电阻 时间,J A S,（2）公式：,（3）意义：,（4）单位：,（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。,二、焦耳定律,第三环节 互动解疑之焦耳定律,WQ热,三、电能和电热关系,电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。,即:Q=W=Pt=UIt=IR It=I2Rt,第三环节 互动解疑之焦耳定律,Q=I2Rt=(0.6 A)260 W300 s=6 480 J,一根 60 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?,答:在 5 min 内共

5、产生 6 480 J 热量。,解:,例题,第三环节 互动解疑之焦耳定律,额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?,想想议议,第三环节 互动解疑之焦耳定律,答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。,第三环节 互动解疑之焦耳定律,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还

6、可以方便地控制和调节温度。,四、电热的利用和防止,第三环节 互动解疑之电热的利用和防止,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2电热的危害,电热的利用和防止,第三环节 互动解疑之电热的利用和防止,1.电流的热效应是电流通过导体时_转化成_的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。,电能,内能,2.一根100的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是_W 通电1min时产生的热量是_J。,3.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_。Q1:Q2=_。4.完成课本102页练习题,热效应,400,2

7、4000,2:3,2:3,第四环节 技能拓展,第五环节 互评交流(笔记),一.电流的热效应 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。二.焦耳定律,Q=I R t,热量 电流 电阻 时间,J A S,（2）公式：,（3）意义：,（4）单位：,1.研究电与热的关系实验用到控制变量法和转换法2.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。,第五环节 互评交流,2.其它情况:WQ热,三、电能和电热关系,1.只有消耗的电能全部转化为内能，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。,即:Q=W=Pt=UIt=IR It=I2Rt,第五环节 互评交流,四.电能的应用与防止1.利用:利用电能来加热,利用电能来驱潮2.防止:在电器上设置散热片、散热孔,