《焦耳定律》课件1.ppt

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1、教学目标教学目标1.1.知识与技能：知识与技能： (1)(1)知道电流的热效应。知道电流的热效应。 (2)(2)知道焦耳定律。知道焦耳定律。 (3)(3)知道电热的利用和防止。知道电热的利用和防止。 2 2、过程方法：、过程方法：(1) (1) 通过搜索信息和信息加工，探究自然现象的内部联系和理论实质，总结通过搜索信息和信息加工，探究自然现象的内部联系和理论实质，总结规律，提出新理论，构建理论架构体系和技能架构体系。规律，提出新理论，构建理论架构体系和技能架构体系。(2) (2) 通过实验观察和理论分析，探究理论规律的应用和实质，培养学生的观通过实验观察和理论分析，探究理论规律的应用和实质，培

2、养学生的观察能力和理论分析能力。察能力和理论分析能力。(3)(3)通过学习建立理论知识模型的过程，了解运用想象、猜想、假说、推论、通过学习建立理论知识模型的过程，了解运用想象、猜想、假说、推论、运用数学公式推导建立理论模型的方法。运用数学公式推导建立理论模型的方法。3 3、情感态度价值观：、情感态度价值观：(1) (1) 通过对物理现象的理论分析和了解理论规律在实际中的应用，初步认识科学通过对物理现象的理论分析和了解理论规律在实际中的应用，初步认识科学技术对社会发展的作用，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。技术对社会发展的作用，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。(2) (2) 通过实验

3、活动与推理，培养学生的操作技能和求知欲，有意识地培养学生的通过实验活动与推理，培养学生的操作技能和求知欲，有意识地培养学生的自主性能动性责任性，把所学知识应用到实际生活中去。自主性能动性责任性，把所学知识应用到实际生活中去。(3)(3)学习建立知识模型的方法，优化学习工作生活架构性能，培养科研生活中的学习建立知识模型的方法，优化学习工作生活架构性能，培养科研生活中的思维品质、科学素养和生活习惯。思维品质、科学素养和生活习惯。(4)(4)通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思想和促进人类社会与自然世界和

4、谐发展的优良品德。想和促进人类社会与自然世界和谐发展的优良品德。电热的利用电热的利用电热的利用电热的利用和防止和防止 电热的防止电热的防止电熨斗电熨斗电热水器电热水器电烤箱电烤箱电褥子电褥子电烙铁电烙铁电饭锅电饭锅电热的利用电热的利用电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫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。做电流的热效应。一、电流的热效应一、电流的热效应二二、电流的热效应跟电阻大小的关系：、电流的热效应跟电阻大小的关系： P = I UU = I R所以：所以： P = I R2表明：在电流相同的条件下，电能转化成表明：在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻

5、成正比。热时的功率跟导体的电阻成正比。电流的热效应电流的热效应:电流通过导体电流通过导体 时，时，电能转化成热能的现象。电能转化成热能的现象。电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热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得发红，而导线却几乎不发热? ? zxxk电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? ?想想议议想想议议导线和电炉丝是导线和电炉丝是_ 的，的，流过它们的流过它们的 相同相同，而而电炉丝的电阻比导线的电炉丝的电阻比导线的电电阻阻 ，因此，因此电能转化电能转化成热能时的功率成热能时的功率 。所所以，电炉丝已经热得

6、发以，电炉丝已经热得发红，红，而与其相连的导线却几而与其相连的导线却几乎乎不热。不热。串联串联电流电流大大大大实验电路图实验电路图比较控制条件 现象初步结论Q与R的关系 I、t不变Q与I的关系R、t不变Q与t的关系R、I不变设计实验 验证假设观察实验观察实验电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? ?演示实验演示实验实验装置实验装置实验实验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。实验实

7、验2：研究电热与电流关系：研究电热与电流关系zxxkI = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1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。现象说明：现象说明： 在通电电流和通电时间相同的条件在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多下，电阻越大，电流产生的热量越多. . 在电阻和通电时间相同的条件下，在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多电流越大，电流产生的热量越多. . 进一步的研究表明产生的热量与电流的平进一步的研究

8、表明产生的热量与电流的平方成正比方成正比. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多电流产生的热量越多. . 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。zxxk焦焦 耳耳3.3.单位：焦耳（单

9、位：焦耳（J J）2.公式：公式：根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律： 1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成内容：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。正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 英国物理学家英国物理学家焦耳焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。通过大量的实验，总结出焦耳定律。焦焦 耳耳 定定 律律1当电流通过导体时，如果电能全部转化为当电流通过导体时，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流产生的热量Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能W，即，即

10、Q = W = UIt = I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。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当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：机的机械能：WQ热热三、电能和电热关系三、电能和电热关系电能电能 内能内能+机械能机械能额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正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，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，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事这是怎么回事? ?

11、想想议议想想议议答：前者说电阻越小，答：前者说电阻越小，正常工作时正常工作时单位时间内产生的热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。盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。1电热的利用电热的利用利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡用来加热用来加热电热器的优点电热器的优点: 清洁卫清洁卫生，没有环境污染，热效率生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调高，还

12、可以方便地控制和调节温度。节温度。四、电热的利用和防止四、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。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。运行时要用微型风扇及时散热等等。2电热的危害电热的危害Q = I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s = 6 480 J 一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端，在的电源两端，在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?答答: 在在 5 min 内共产生内共产生 6 480 J 热量。热

13、量。解解: :例题例题I = = 0.6 AUR36 V60 1、我能：我能：进行信息加工，鉴别、分析、评价、概括； （1）搜索信息 ：能使用搜索引擎从网络，图书馆，书籍等多渠道获取信息，进行分类整理。（2）研究课题：自主选择主题符合课程内容，具有综合性，挑战性，针对性。2、我行：我行：设计实验，撰写理论成果；（3）实验记录 ：能提供对计划、方案、构造、现象、结论、观点成果的完整记录。（4）信息加工：对信息做了总结，并以文字描写结论，阐明理论观点，能构建理论架构。 3、我会：我会：建立知识模型，优化学习工作性能，具有创新思想。 （5）变量分析：能独立确定独立变量和因变量并描述出变量间的内部联系，能独立设计探究实验 。 （6）模型构建：对科学基本规律、理论体系、操作技能有明确的撰写和理解。 4、我优：我优：展示成果，进行网络交流； （7）成果展示 ：内容完整，方案合理，知识结构体系正确。 评估评估我能我能我行我行我会我会我优我优总评总评项目项目搜索信息课题研究实验记录信息加工变量分析模型构建成果展示标准标准20-15 -10-520-15 -10-520-15 -10-520-15 -10-520-15 -10-520-15 -10-520-15 -10-5赋值赋值Thanks 谢谢您的观看！