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1、第十八章 第节,焦耳定律,教学目标,知道电流的热效应 知道焦耳定律，会用焦耳定律进行计算 能用焦耳定律解释简单的现象,（一）知识与技能,（二）过程与方法：,（三）情感、态度与价值观,知道科学研究中常用的等效替代法和控制变量法 在本节实验中的运用。,通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇 于克服困难的决心和信心。,生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。,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,电流还有磁效应和化学效应,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
2、,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,通过观察什么现象来判断电流产生热的多少？,实验1：研究电热与电阻关系,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,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。,观察实验,分析实验, 在电阻、通电时间相同的情况下，电流越大， 产生的热量越多。, 在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大， 产生的热量越多。, 在电流、通电阻相同的情况下，通电时间越长， 产生的热量越多。,焦耳（James Prescott Joule， 18181889），英
3、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,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。 2公式：Q = I2Rt 3单位：焦耳（J）,二、焦耳定律,1当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。,2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：,WQ热,三、电能和
4、电热关系,纯电阻电路,用焦耳定律解释现象,1、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?,2、家庭电路中某处断开了，把导线接好后，如 果接线处接触不良，最容易引发火灾，为什么？,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?,解:,通过电阻丝的电流是：,电流产生的热量是：,例题,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,答：前者
5、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。,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，还可以方便地控制和调节温度。,四、电热的利用和防止,主要部件,发热体,电阻较大,熔点高,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,（三）课堂练习 1如图1所示的用电器中不是利用电流热效应工作的是（ ） A电炉 B电动机 C电饭
6、锅 D电熨斗 2将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ ） A电烙铁 B电视机 C电风扇 D一样多 3在一些电器设备中，常采用铜而不是铝作导线，是因为同等条件下，铜导线的电阻 （选填“较大”或“较小”），可以减小由于 造成的能量损失。 4一个电热器，当通过它的电流是2 A时，每1min产生2.64104 J热量。则该电热器的电功率是 W和它工作时的电阻是 。 5、小明把一台小电风扇连在电压是6V的电路上，通过电风扇的电流是0.2A，电动机线圈电阻是0.5，那么该电风扇1min消耗的电能是 J,产生的电热是 J,课堂小结,焦耳定律的实验和内容,18.4焦耳定律,
