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1、焦耳定律焦耳定律 第十八章第十八章 第节第节柳州市第十六中学柳州市第十六中学本节目标本节目标 认识电流的热效应认识电流的热效应 能在实验的基础上引出焦耳定律，能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算会用焦耳定律进行计算 通过学习电热的利用和防止通过学习电热的利用和防止,学会辩证地看待问题学会辩证地看待问题一、电流的热效应一、电流的热效应 定义：电流通过导体时电能转化成内能，这种现定义：电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。象叫做电流的热效应。思考：思考：电炉丝通过导线电炉丝通过导线接到电路里，通过它们接到电路里，通过它们的电流相同，为什么电的电流相同，为什么电炉丝热
2、得发红，而与它炉丝热得发红，而与它相连的导线却几乎不发相连的导线却几乎不发热热?提出问题：电流通过导体产生热的多电流通过导体产生热的多少与什么因素有关？少与什么因素有关？猜想:可能与电流、电阻和通电时间有关设计实验:1.探究影响影响电流通过导体产生热的多少，电流通过导体产生热的多少，采用 控制变量控制变量 法.比较电流通过导体产生热量的多少可采用 转换转换法.实验实验1：研究电热与电阻关系：研究电热与电阻关系R1=5 R2=10 A在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻在电流相同、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。越大，这个电阻产生的热量越多。演示实验演示实验实验实验2：
3、研究电热与电流关系：研究电热与电流关系I=2I1IAR=10 R=10R=10I1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过在电阻相同、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一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。多。101010101010二、焦耳定律二、焦耳定律1.电流通过导体产生的热量跟电流的平方电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比成正比,跟电阻成正比跟电阻成正比,跟通电时间成正比跟通电时间成正比.这这叫焦耳定律叫焦耳定律.电流通过导体产生的热量公式电流通过导体产生的热量公式 Q=I 2R t（1）电电能全部能全部转转化化为为内能内能，而没有同，而没有同时
4、转时转化成其化成其他形式的能量，那么他形式的能量，那么电电流流产产生的生的热热量量Q 就等于消耗就等于消耗的的电电能能W，即，即Q=W =UIt=I2 R t如：如：电电暖器，暖器，电饭锅电饭锅，电热电热水器等。水器等。（2）当当电电扇工作扇工作时时，消耗的，消耗的电电能主要能主要转转化化为电为电机机的机械能的机械能：W Q热热，且，且WQ热热电电能能 内能内能+机械能机械能电能与电热的关系焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年的时间做了年的时间做了 400 多次实验，多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实
5、研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳4.焦耳焦耳三、电热的利用和防止2 2、组成、组成发热体：发热体：1 1、电热器：、电热器：3 3、电热器的优点：、电热器的优点：电热饮水机 电熨斗 电烙铁 电烤箱 电热孵化器 电热水器电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体材料上做成的清洁卫生、热效率高、可以方便地控制和调节温度u电热的利用电热的利用2 2、电热器的原理：、电热器的原理：电流的热效应防止方法：防止方法：散热窗、散热片、散热风扇、通风等散热窗、散热
6、片、散热风扇、通风等方法加快散热方法加快散热结束u电热电热的防的防止止电视机电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热；电脑电脑运行时温度会升高，需要用微型风扇及时散热你还能想出什么更好的方法吗？你还能想出什么更好的方法吗？随堂练习随堂练习 1.两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的产生的热量情况是 （）A、两根一样多 B、粗的一根较多 C、细的一根多 D、缺少条件，无法判断C下列不是利用电热的实例的是 （)A.用电饭锅煮饭 B.用电烙铁焊东西 C.回南天,少用的电器也要通通电 D.电视机外壳有许多小孔 3.假如导体没有电阻,当用电器通电时,下列说法
7、正确的是 ()A.白炽灯仍然能发光 B.电动机仍然能转动 C.电饭锅仍然能煮饭 D.电熨斗仍然能熨衣服4.规格都是220V 100W的一.台电风扇、一台电视机和一个电烙铁都正常工作相同，电流通过他们产生的热量是(),电流所做的()。A.电风扇最多 B电视机最多 C电烙铁最多 D.一样多根据焦耳定律，你能回答出前面的思考了么？虽然流过导线的电流与电炉丝的电流一样大，但电炉丝的电阻比导线大很多，由焦耳定律可知，在电流、通电时间相同时，电炉丝产生的热量更多。某导体的电阻是某导体的电阻是2，通过，通过2A的电流的电流 时，时，1min产生多少焦耳的热量？产生多少焦耳的热量？一只额定功率是450W的电饭
8、锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？Q=I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s =6 480 J 一根一根 60 的的电电阻阻丝丝接在接在 36 V的的电电源两端，源两端，在在 5 min内共内共产产生多少生多少热热量量?答答:在在 5 min 内共内共产产生生 6 480 J 热热量。量。解解:I=0.6 AUR36 V60：由欧姆定律得：由欧姆定律得根据焦耳定律，根据焦耳定律，电电流流产产生的生的热热量量为为6.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？7.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生 的热量求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。课堂小结课堂小结一、电流的热效应：电能转化为内能的现象一、电流的热效应：电能转化为内能的现象二、焦耳定律二、焦耳定律1、内容、内容2、公式：、公式：3、若电能全部转化为内能，则电流产生的热量与消耗、若电能全部转化为内能，则电流产生的热量与消耗的电能相等，即的电能相等，即三、电热的利用和防止电热的利用和防止作作 业业课时作业本P124-125