焦耳定律2

第十八章?電功率情景1：冬天取暖神器，電爐通電后，電爐絲熱的發紅，而與它相連的導線卻依然冷冰冰，這里面蘊含什么物理知識呢？

情景2：周六，我們班劉煒琨同學的爸爸出門前囑咐他好好寫作業，不要看電視。爸爸回來時看到他在認真寫作業，電視機也沒打開，很高興。可是爸爸

后就發現，劉煒琨剛看過電視。用手一摸電視機后蓋焦耳定律（一）找相同從能量轉化角度分析以下用電器工作時的相同點電爐電熨斗電飯鍋電暖器

都是將

能轉化為

能.電流的熱效應電流通過導體時電能轉化為內能的現象。熱得快

電爐絲和導線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱?想想議議

電流通過導體時產生熱的多少跟什么因素有關?猜想與假設1、電熱可能與導體電阻有關電阻越大，電流熱效應越大2、可能與電流大小有關電流越大，電流熱效應越大通電時間越長，電流熱效應越大3、可能與通電時間長短有關設計實驗討論1、當一個物理量被猜測與多個因素有關，應用什么方法去研究？

控制變量法討論2、用什么方法和器材去觀察那些不可見的物理量？利用物理量產生的效應來觀察不可見的物理量的方法叫轉換法。實驗裝置原理：利用氣體的熱脹冷縮。器材：兩個透明容器中密封著等量的空氣，容器中各有一段電阻絲，U形管中液面高度的變化反映密閉空氣溫度的變化，從而得出電熱的多少。實驗1：研究電熱與電阻關系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產生的熱量越多。結論：實驗2：研究電熱與電流關系I=2I1IAR=5ΩI1在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過一個電阻的電流越大，這個電阻產生的熱量越多。R=5ΩR=5Ω結論：焦耳（1818—1889），英國物理學家。用近40年的時間做了400多次實驗，研究熱和功的關系。通過大量的實驗，于1840年最先精確地確定了電流產生的熱量與電流、電阻和通電時間的關系。他的研究為能量守恒定律奠定了基礎。焦耳1、內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。2、熱量用Q表示，電流用I表示，電阻用R表示，時間用t表示，則焦耳定律可表示為：Q=I2Rt

焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間JAΩS公式：意義：單位：3、焦耳定律的理論推導

電流通過導體時，如果消耗電能全部轉化為熱，而沒有同時轉化為其他形式的能量，那么，電流產生的熱量Q就等于消耗的電能W。即:Q=W=Pt=UIt=IRIt=I2Rt（1）．當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化成其他形式的能量，那么電流產生的熱量Q就等于消耗的電能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。（2）．當電動機工作時，消耗的電能主要轉化為電動機的機械能：

W＞Q熱電能內能+機械能4、電能和電熱關系當堂訓練（一）（1）、下列用電器中利用電流熱效應的是（

）A.電視機

B.電熱毯C.電風扇D.電腦(2)、電烙鐵通電一段時間后變得很燙，而連接電烙鐵的導線卻沒有明顯發熱。這是主要因為（

）A.導線的絕緣皮隔熱，B.導線散熱比電烙鐵快，C.通過導線的電流小于通過電烙鐵的電流，D.導線的電阻遠小于電烙鐵的電熱絲電阻。（五）課堂反饋1、電流的熱效應是電流通過導體時_____轉化成____的現象。電熱器是利用電流的_______制成的加熱設備。2、在研究焦耳定律的演示實驗中，（1）（本題各空均選填“相同”或“不同”）為了研究電流通過導體放出的熱量與電阻的關系，兩燒瓶中煤油的質量應__________，通過兩燒瓶中兩根電阻絲的電流應__________，兩燒瓶中兩根電阻絲的阻值應__________。(2)該實驗采用的研究方法是：

（選填“A”或“B”）。A、與研究歐姆定律的控制變量法相同B、與研究合力與分力關系的等效法相同3、電動汽車成為未來汽車發展的方向。若汽車所用電動機兩端的電壓為380V，電動機線圈的電阻為2Ω，通過電動機的電流為10A，則電動機工作10min線圈產生的熱量是多少焦？當堂訓練（二）（3）、有額定電壓與額定功率相同的電風扇、電烙鐵、日光燈，各自在額定電壓下正常工作相同時間，比較它們產生熱量的多少的結果是（）A.一樣的B．電風扇最多C．電烙鐵最多D．日光燈最多1、電流通過導體時，電轉化為熱的現象，叫電流的熱效應。2、焦耳定律：Q=I2Rt3、利用電流熱效應來工作的用電器叫電熱器，電熱器的發熱體：電阻大、熔點大。4、要從通風、散熱等角度來有效地防止電熱的危害。課堂小結1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱的利用和防止電熱器的發熱體：電阻大、熔點高電熱器的優點:清潔衛生，沒有環境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調節溫度。工作原理：電流熱效應

電熱器：用電來加熱的設備。防止方法：散熱窗、散熱片、散熱風扇、通風等電熱的危害和防止焦耳定律（二）一、溫故知新1、焦耳定律內容：電流通過導體產生的熱量與

成正比，與電阻

，與通電時間

。表達式：

。2、公式的適用范圍：可用來計算所有用電器工作時產生的

；當用電器為純電阻時，消耗的電能W與產生的熱量相等即Q=

。

當用電器是非純電阻電路時消耗的電能W

產生的熱量Q即

。

3、某導體的電阻是2歐，通過2A的電流，1min產生多少焦耳的熱？（二）學海拾貝——新課學習1、純電阻電路，電熱Q的求法：Q=W=

。

純電阻串聯它們電熱的關系：Q1：Q2=

=

=

。

純電阻并聯它們電熱的關系：Q1：Q2=

=

=

。2、非純電阻電路，電熱Q的求法：Q=

。例：在如圖電路中，R1=2Ω，R2=4Ω，電壓表示數為3V。求：（1）電路電流；（2）電源電壓；（3）R1與R2電功率；（4）通電1min，R1與R2消電能（5）整個電路1min消耗電能電阻R1與R2電壓之比：

。電阻R1與R2同時間內消耗能之比：

。電阻R1與R2電功率之比：

。電阻R1與R2電熱之比：

。例：在如圖電路中，R1=2Ω，R2=4Ω，電壓表示數為3V。求：（1）電路電流；（2）電源電壓；（3）R1與R2電功率；（4）通電1min，R1與R2消電能（5）整個電路1min消耗電能電阻R1與R2電壓之比：

。電阻R1與R2同時間內消耗能之比：

。電阻R1與R2電功率之比：

。電阻R1與R2電熱之比：

。（二）學海拾貝——新課學習1、純電阻電路，電熱Q的求法：Q=W=

。

純電阻串聯它們電熱的關系：Q1：Q2=

=

=

。

純電阻并聯它們電熱的關系：Q1：Q2=

=

=

。2、非純電阻電路，電熱Q的求法：Q=

。多檔位問題電熱綜合計算1、此時若它兩端的電壓為220V，它的功率為1100W,R=10?（不考慮溫度對電阻值的影響）．則（1）加熱狀態下工作h，消耗的電能（2）R0的電阻？（3）當溫控開關S斷開時，電飯煲的總功率與S閉合開時相比，將如何變化？并請說明原因和加熱狀態與保溫狀態．2.表為某電飯鍋銘牌的部分參數，其簡化電路如圖：（1）分析檔位和電路結構；（2）電阻R2的阻值？（3）發熱板R1的阻值是多少？3、表為某電烤箱銘牌的部分參數，其簡化電路如圖，R1、R2均為電熱絲（電阻不隨溫度變化），求：該電烤箱（1）在低溫檔正常工作時的電流；（2）中溫檔正常工作5min消耗的電能；（3）在高溫檔正常工作時的額定功率額定電壓220V額定功率低溫檔440W中溫檔1100W高溫檔4、高、中、低三擋位的電熱器，電路圖如圖所示，其中Ｒ1＝2Ｒ2，在安全情況下？（1）Ｒ１的阻值是多少（2）中溫擋工作時，水溫升高８℃消耗的電能（3）結合表中信息，通過計算分析比較用高溫擋還是用低溫擋更節能？5、小明設計圖示模擬調光燈電路，電源電壓不變，燈Ｌ標有“6V,3W”字樣，R1=6Ω，滑片置于最右端，電壓表和電流表示數為6V和Ａ；移動滑片至某一位置，電壓表和電流表示數分別為1V和Ａ．（１）燈泡Ｌ正常發光時的電阻多大？（２）滑片Ｐ在最右端時，燈泡Ｌ的功率（３）為使燈泡安全，且滑片到某端時燈正常發光，應采取怎樣的保護措施？6、小明的媽媽為了改善早餐的營養，買了一臺全自