人教版九年級(jí)物理第十八章第四節(jié)

焦耳定律

生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。請(qǐng)舉例說明。電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成熱能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。電能轉(zhuǎn)化為熱能。實(shí)質(zhì):

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?電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?電流的熱效應(yīng)猜想與假設(shè)1、可能與電阻有關(guān)2、可能與電流有關(guān)3、可能與通電時(shí)間有關(guān)電流的熱效應(yīng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)討論1、當(dāng)一個(gè)物理量被猜測(cè)與多個(gè)因素有關(guān)，應(yīng)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(chǎn)生的效應(yīng)來觀察不可見的物理量的方法叫轉(zhuǎn)換法。電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置原理：利用氣體的熱脹冷縮。器材：兩個(gè)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。電流的熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA電流的熱效應(yīng)在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩI1R=5ΩR=5Ω在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越

多。電流的熱效應(yīng)焦耳定律焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家。用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時(shí)間的關(guān)系。焦耳焦耳定律

1．內(nèi)容：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(shí)間成正比。

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）焦耳定律

1．當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)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(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱電能內(nèi)能+機(jī)械能焦耳定律Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J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:I=

=

=

0.6AUR36V60Ω額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事?想想議議

答：前者說電阻越小，正常工作時(shí)單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電壓相同；而后者說，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多，前提條件是電流相同，兩者并不矛盾。所以我們?cè)趹?yīng)用公式時(shí)應(yīng)該特別注意條件。電熱的利用和防止利用電熱孵化器孵小雞用來加熱電熱器的優(yōu)點(diǎn):清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。電熱的利用和防止

很多情況下我們并不希望用電器的溫度過高。如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等。課堂小結(jié)

1.電流的熱效應(yīng)

2.電熱器定義：將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置。原理：電流的熱效應(yīng)。組成：發(fā)熱體由電阻率大、熔點(diǎn)高的合金制成。定義：電流通過導(dǎo)體導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱的現(xiàn)象。實(shí)質(zhì)：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。課堂練習(xí)1.如圖所示是探究“影響電流熱效應(yīng)因素”的實(shí)驗(yàn)裝置，將R1、R2兩電阻絲密封在兩只完全相同的燒瓶?jī)?nèi)，且R1＞R2，瓶?jī)?nèi)裝入等質(zhì)量的煤油，下列說法錯(cuò)誤的是（

）A．燒瓶?jī)?nèi)選用比熱容較小的液體，可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯B．實(shí)驗(yàn)中通過溫度計(jì)示數(shù)的變化來比較電阻絲產(chǎn)生熱量的多少C．該裝置可以探究電流通過電阻絲產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系D．若要比較水和煤油的比熱容大小，只需將一個(gè)燒瓶?jī)?nèi)的煤油換成等質(zhì)量的水D2.

若電視機(jī)、電烙鐵和電風(fēng)扇上都標(biāo)有“220V，60W”的字樣，它們都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，則三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是（）A．電烙鐵最多 B．電視機(jī)最多

C．電風(fēng)扇最多 D．一樣多課堂練習(xí)A3.

下列情況中，屬于防止電熱危害的是（）A．用電熨斗熨燙衣服 B．用電飯鍋煮飯C．冬天用電暖氣取暖 D．電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇課堂練習(xí)D4.

電爐中電阻絲通電一段時(shí)間后變得很燙，而連接電爐的導(dǎo)線卻不怎么熱，主要是因?yàn)椋ǎ?/p>