焦耳定律第十八章第4節(jié)新疆沙灣縣第四中學(xué)李連剛學(xué)習(xí)目標(biāo)1、知道電流的熱效應(yīng)。2、理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其運用。3、知道利用電熱和防止電熱的場合和方法。

演示實驗：請同學(xué)們仔細觀察演示實驗，并回答問題：你觀察到了什么實驗現(xiàn)象？這個實驗中的能量轉(zhuǎn)化是怎樣的？將一根電阻絲接在電路上，用一絕緣塑料包住電阻絲，通電后學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。絕緣塑料冒出白煙。電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能。一、電流的熱效應(yīng)：

電流通過導(dǎo)體時，導(dǎo)體會發(fā)熱，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。（教師敘述的同時由PPT展示）（教師提問）電爐絲通過導(dǎo)線接到電路中，電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?在研究電流的熱效應(yīng)之前，有個演示實驗需要大家進行體驗。演示實驗：將電爐子接到電路中，請一位同學(xué)把手靠近電爐，然后用手觸摸連接電爐的導(dǎo)線，并說出有什么感覺。電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？（學(xué)生在分別觸摸導(dǎo)線和靠近電爐子后會有電爐絲熱而導(dǎo)線不熱的感覺。）[猜想與假設(shè)]電流的熱效應(yīng)與什么因素有關(guān)？[設(shè)計實驗]討論：當(dāng)一個物理量可能與多個因素有關(guān)，應(yīng)用什么方法去研究？

答:控制變量法（學(xué)生可能出現(xiàn)的猜想）①可能與電壓有關(guān)；②可能與電阻有關(guān)；③可能跟電流有關(guān)；④可能跟通電時間有關(guān)。（教師補充)電流、電壓和電阻三個量之間是有聯(lián)系的，明確了兩個量就可以再確定另外一個量，所以我們研究電流、電阻與導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的關(guān)系就可以了。R1=5ΩR2=10ΩA結(jié)論：在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，這個電阻產(chǎn)生的熱量越多。實驗1：研究電熱與電阻關(guān)系實驗2：研究電熱與電流關(guān)系結(jié)論：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(chǎn)生的熱量越多。I>I2IAR=5ΩR1

=5ΩR2=5ΩI1I2討論：在實驗時觀察什么樣的現(xiàn)象去比較電熱的多少？在物理學(xué)中這種方法叫做什么？轉(zhuǎn)換法實驗中，通過觀察U形管中液面高度的變化來判斷產(chǎn)生熱量的多少。方法：師：通過演示實驗我們知道了電流的熱效應(yīng)與電阻和電流有關(guān)，對于和通電時間的關(guān)系我們可以通過生活經(jīng)驗很容易知道，電流的熱效應(yīng)與通電時間也有關(guān)。那么：英國物理學(xué)家焦耳，一生致力于實驗研究。他用近40年的時間做了400多次實驗，研究熱和功的關(guān)系，根據(jù)所測電流通過電阻放出的熱量，提出焦耳定律。焦耳的研究為能量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。師：其實在176年前就有一位物理學(xué)家最先精確的確定了電流產(chǎn)生對的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系。這個人是英國物理學(xué)家焦耳。（教師敘述的同時PPT展示對焦耳簡介）師：焦耳提出的焦耳定律的內(nèi)容到底是什么呢？1.什么叫做焦耳定律？Q=I2Rt公式：3.如何根據(jù)電功的公式和歐姆定律的公式推導(dǎo)出和焦耳定律一致的結(jié)論？（教師帶領(lǐng)學(xué)生在黑板上進行推導(dǎo)）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。閱讀教材第100頁的內(nèi)容，完成下列問題：自學(xué)指導(dǎo)：2.焦耳定律的公式和熱量的單位分別是什么？單位：J如果電路中的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（純電阻電路）：Q=W=UIt，結(jié)合U=IR可得：Q=I2Rt。在前面的猜想中我們知道，電熱還可能與電壓有關(guān)，我們能否根據(jù)電功的公式和歐姆定律的公式推導(dǎo)出電熱與電壓有沒有關(guān)系呢？Q=W=UIt，結(jié)合I=U/R可得：Q=U2t/R。師：通過推導(dǎo)我們知道了電熱與電壓也是有關(guān)系的；同時也發(fā)現(xiàn)只要是計算導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量我們就可以用這兩個公式來進行計算。我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答前面的問題？電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？Q=I2Rt（學(xué)生）小燈泡通過導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線中的電流跟燈泡燈絲中的電流相等，但燈絲的電阻比連接燈泡的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知，電流相等時，電阻大的，相同時間里放出的熱較多，所以燈泡很熱，而導(dǎo)線卻不熱。一根60Ω的電阻絲接在36V的電源兩端，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答:在5min內(nèi)共產(chǎn)生6480J熱量。解:例題Q=tU2R

=×300s(36V)260W=6480J師：學(xué)習(xí)了焦耳定律的內(nèi)容和公式，我們來通過一道例題對焦耳定律加深認識。自學(xué)指導(dǎo)：閱讀教材第101頁的內(nèi)容，回答下列問題：2、電熱的防止：從物理走向社會1、電熱的利用：師：生活中和許多產(chǎn)業(yè)中都要用到電熱。電熱的存在對我們的生活來說有利也有弊。電熱的利用用來蒸米飯用來烘烤食物利用電熱孵化器孵小雞用來把水燒開用來取暖電熱的防止1.電流通過導(dǎo)體時，電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng)。2.焦耳定律：Q=I2Rt3.要從通風(fēng)、散熱等角度來有效地防止電熱的危害。小結(jié)：

1、某導(dǎo)體的電阻是2?，通過2A的電流時，1min產(chǎn)生多少焦耳的熱量？當(dāng)堂檢測：

2、一只電烙鐵的正常工作電壓是220V，在正常電壓下工作時的電阻是12