184焦耳定律课件.ppt

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1、v我们家的电器中哪些是把我们家的电器中哪些是把电能电能转化为转化为内内能（热能）能（热能）的？的？ 同学们还记得我们前边学习同学们还记得我们前边学习的电功的公式么？的电功的公式么？ 它表示什么它表示什么意义呢？意义呢？W=UIt它们的共同特征它们的共同特征是什么？是什么？电能转化为内能电能转化为内能猜想四:.n现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。现象一：电炉丝通电能产生热，不通电不产生热。n猜想二：电阻丝产生的热量同猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间通电时间有关。有关。n猜想三：导体通电时产生的热量多少与猜想三：导体通电时产生的热量多少与导导 体的电阻大小体的电阻大小有关。有关。n现象

2、二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。现象二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。n事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材 料是铜。料是铜。n猜想一：电阻丝产生的热量同猜想一：电阻丝产生的热量同电流电流有关有关控制变量法由于电流通过用电器所产生热量的大小不由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较，实验中怎样将它变易直接进行观察比较，实验中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢？为便于直接观察比较的现象呢？转换法转换法想一想想一想 议一议议一议U U型管连接的容器加热型管连接的容器加热后，温度升高，气后，温度升高，气体膨胀，压力变大，体膨胀，压

3、力变大，液面升高。液面升高。 目标：目标：在电流相同、电阻不同时，产在电流相同、电阻不同时，产生电热的效果如何呢？生电热的效果如何呢？ 思考：思考： 实验设计中，怎样保证电流等大？实验设计中，怎样保证电流等大？ 用什么仪器反映产生热量的多少？用什么仪器反映产生热量的多少？【演示实验演示实验1 1】想一想想一想 议一议议一议v电阻串联时电流电阻串联时电流相同。相同。vU U型管连接的容型管连接的容器加热后，温度升器加热后，温度升高，气体膨胀，压高，气体膨胀，压力变大，液面升高。力变大，液面升高。请回答：请回答： 看到了什么现象？看到了什么现象？ 说明了什么结论？说明了什么结论？现象现象：I I

4、相同时，相同时，R R 大的一边液面升的高，大的一边液面升的高，即升温快。即升温快。结论结论1 1：在电流和时间相同时，电阻越大在电流和时间相同时，电阻越大产生的热量越多产生的热量越多。思考：思考：此时，哪个电流小？此时，哪个电流小？为什么？为什么？并联分流的电阻为什并联分流的电阻为什么要放在盒子外面么要放在盒子外面? ? 让相同的电阻，流过不同的电流，让相同的电阻，流过不同的电流，看效果会如何呢？看效果会如何呢？【演示实验演示实验2 2】 右边的发热器热右边的发热器热量少，因为并联的电量少，因为并联的电阻分去一半的电流。阻分去一半的电流。 不让它产生的热不让它产生的热量影响盒内的温度。量影响

5、盒内的温度。看到了什么现象？说明了什么结论？看到了什么现象？说明了什么结论？电流电流 I I 大的液面升高快，即产生的热量大的液面升高快，即产生的热量Q Q 多。多。结论：结论：在电阻相同和时间相同时，通过在电阻相同和时间相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。的电流越大，产生的热量越多。 【跟踪思考跟踪思考】 通过以上实验你能总结通过以上实验你能总结出什么规律？出什么规律？ 电阻上产生的电热与电阻大小和电阻上产生的电热与电阻大小和流过的电流都有关，电阻越大，电流流过的电流都有关，电阻越大，电流越大，产生的热量越多。越大，产生的热量越多。Q = I R t 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时

6、间J = A S2，公式：，公式：意义：意义：单位：单位：二，焦耳定律：1，内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二，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，次方成正比，跟导体的电阻成正比， 跟通电时间成正比。跟通电时间成正比。(普遍适用)焦耳（焦耳（James Prescott JouleJames Prescott Joule，1818188918181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 40 年的时间做了年的时间做了 400 400 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

7、1840 年最先精确地确定了年最先精确地确定了电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 耳1 1在在纯电阻电路纯电阻电路中（如：电暖器，电饭锅，电炉子中（如：电暖器，电饭锅，电炉子等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有等），当电流通过导体时，电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量同时转化成其他形式的能量，这样电流产生的热量Q Q 就等就等于消耗的电能于消耗的电能W W，即，即Q = W = UIt = Pt= =I2Rt2 2在在非纯电阻电路非纯电阻电路中，如当电扇工作时，消耗的电能中，如当电扇工作时

8、，消耗的电能主要转化为电机的机械能：主要转化为电机的机械能：W电电Q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tRU2此时，只能用此时，只能用Q=Q=I I2 2RtRt（焦耳定律）（焦耳定律）来计算电热来计算电热 焦耳通过实验得到电流产生热量与焦耳通过实验得到电流产生热量与电流、电阻、通电时间是什么关系？电流、电阻、通电时间是什么关系？ 如何用公式表示这一规律？单位是如何用公式表示这一规律？单位是什么？什么？ 可否从能量守恒的观点，通过电流可否从能量守恒的观点，通过电流做功推出电阻的电热公式？做功推出电阻的电热公式？ 【问题思考问题思考1】 为什么用导线连接

9、的电磁炉通电后，为什么用导线连接的电磁炉通电后，电炉很快发红发热，而导线却不热？电炉很快发红发热，而导线却不热？ 因导线电阻很小（因导线电阻很小（0.010.0010.010.001），而电），而电炉电阻很大（几十、几百欧姆），串联时导炉电阻很大（几十、几百欧姆），串联时导线生热很微小，故感觉不热。线生热很微小，故感觉不热。【问题思考问题思考2】例题解析例题解析v例题例题 一根一根6060的电阻丝接在的电阻丝接在36V36V的电源两端，的电源两端，在在5min5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解法解法1 1：通过电阻丝的电流：通过电阻丝的电流再由焦耳定律电流产生的热量再由焦耳定律电流

10、产生的热量 即即解法解法2 2：【拓展变化拓展变化】 若该电阻丝截短一半，仍接在原电源若该电阻丝截短一半，仍接在原电源上，在相同时间内，产生的热量是原来的多上，在相同时间内，产生的热量是原来的多少倍？少倍？ 若电压减为一半，其他不变，则产生若电压减为一半，其他不变，则产生热量又如何？热量又如何？ 从课本的从课本的“想想议议想想议议” 所提的问题中，所提的问题中，需要澄清什么概念？需要澄清什么概念？v电压相同时，适用电压相同时，适用 ， R越小，越小，Q越大（由越大（由 知知, ,P大的大的R小）。小）。v电流相同时，适用电流相同时，适用 Q=I R t ， R越大越大Q越大。越大。2UQtR2

11、URP【想想议议】“试一试”：实例分析实例实例1 1：电褥子长时间通电容易起火，你能电褥子长时间通电容易起火，你能 解释么？解释么？实例实例2 2：电路短路会起火，你能解释么？电路短路会起火，你能解释么？实例实例3 3：拨打手机时间长了，手上有什么感拨打手机时间长了，手上有什么感 觉？怎么办？觉？怎么办？实例实例4 4：两个灯泡，亮度大的产生的热量一两个灯泡，亮度大的产生的热量一 定更多么？定更多么？ 课堂总结课堂总结v1.1.电热的影响因素有哪些？电热的影响因素有哪些？v2.2.分组实验得到的结论是什么？分组实验得到的结论是什么？v3.3.焦耳总结的规律是什么？公式如何焦耳总结的规律是什么？公式如何? ?v4.4.应用：如何用含电压的量表述焦耳定律公式？应用：如何用含电压的量表述焦耳定律公式？v5.5.生活中，有哪些应用或减少（防止）电热的生活中，有哪些应用或减少（防止）电热的 实例？实例？作业作业： “动手动脑学物理动手动脑学物理”1-61-6题题