1、初三物理課件,焦耳定律,新課引入,燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？用手觸摸電線卻感覺不到熱，這是為什么？,提出問題：,電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？,猜想：,通電時間,電流的大小,導(dǎo)體電阻的大小,實驗方法：,實驗?zāi)康?,研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān),實驗原理:,當電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升.電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高.我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量.,實驗探究,控制變量法,實驗探究,現(xiàn)象：電阻較大的這邊的空氣柱上升較高,說明：電流相同，通電時間相同時，電阻越大，

2、電流所產(chǎn)生的熱量越多,現(xiàn)象：電流較大的這邊的空氣柱上升較高。,說明：電阻相同，時間相同時，電流越大，電流所產(chǎn)生的熱量越多。,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。,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，跟通電時間成正比。,2、公式：QI2Rt,注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量針對 的是同一段導(dǎo)體而言的； 2、Q是I的二次方成正比； 3、計算時各物理量的單位：I 安， R歐，t秒，Q焦。,3、焦耳定律理論推導(dǎo)： 因為 W=Q 且 W=UIt U=IR 所以 Q=W=UIt=(IR)It=I Rt

3、 4、焦耳定律公式擴展： Q=W=Pt=UIt = (只適用于純電阻電路),2,U,2,R,t,5、Q=I2Rt與W=IUt的區(qū)別,在純電阻電路中，這兩個公式是通用的。,把電能只轉(zhuǎn)化為熱能,在非純電阻電路中， W=IUt 公式求得的是 總消耗的電能； Q=I2Rt 公式求得的是在總電能中 部分轉(zhuǎn)發(fā)為熱能的能量,即：,WQ,焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹 斯特，他的父親是一個釀酒廠主.焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動，沒有受過正規(guī)的教育。青年時期，在別人的介紹下，焦耳認識了著名的化學(xué)家道爾頓.道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo).焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識為焦耳后來的研究奠定了理

4、論基礎(chǔ).1840年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量不同電流強度和電阻時的水溫.通過這一實驗，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強度的平方之積成正比.四年之后，俄國物理學(xué)家楞次公布了他的大量實驗結(jié)果，從而進一步驗證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性.因此，該定律稱為焦耳楞次定律.焦耳活到了七十一歲.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人為了紀念焦耳，把功和能的單位定為焦耳.,典型例題解析,【例1】用電爐燒水時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導(dǎo)線卻不怎 么熱，這是為什么?,電爐的電阻絲和銅導(dǎo)線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過的電流是相同的，時間也是相同的，根據(jù)焦耳

5、定律Q=I2Rt可知，當兩導(dǎo)體中電流和通電時 間均相同時，電流產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻成正比.由于電爐的電阻絲的電阻比銅導(dǎo)線的電 阻大得多，所以電爐絲產(chǎn)生的熱量比銅導(dǎo)線要大得多.,【例2】一臺電動機正常工作時線圈兩端的電壓為380V，線圈 的電阻為2 ，通過線圈的電流為10A.這臺電動機正常工作時， 一秒鐘消耗的電能為_J，產(chǎn)生的熱量為_J.,3800,200,例題3 一根60的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？,分析：先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，再用焦爾定律公式計算電流產(chǎn)生的熱量。,U,R,U,R,U,R,典型例題解析,【例4】在如圖9-3-1所示的電路的方框內(nèi)有

6、一種發(fā)熱裝置，它是由三段阻 值相同的電熱絲組成，這個發(fā)熱裝置的電路與方框外的電路相連接.當開關(guān)S擲到A點時 為高溫，擲到B點時為低溫(電源電壓不變)，且在相同時間內(nèi)，高溫時產(chǎn)生的熱量是低 溫時產(chǎn)生的熱量的2倍，試在方框內(nèi)畫出它的電路圖.,圖9-3-1,答案,典型例題解析,1.電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量跟_成正比，跟導(dǎo)體 的_成正比，跟_成正比，這個規(guī)律叫做焦耳 定律，數(shù)字 表達式是_. 2.電熱器是利用電流的_效應(yīng)制成的，它的主要部件是 _.電流流過電熱器所做的功全部用來產(chǎn)生_. 3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5和15，將它們串聯(lián)后 接在一個電源兩端，它們的電 壓之比為_，在相同的時間 內(nèi)產(chǎn)生

7、的熱量之比為_； 如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間 ，通過它們的電流之比為_，在相等的 時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量 之比為_.,電流的平方,電阻,通電的時間,Q=I2Rt,熱,發(fā)熱體,熱量,13,13,31,31,當堂檢測,4.在兩根橫截面積相同、長度不同的鎳鉻合金線兩端分別加上相同的電壓，那么下列說法 中正確的是( ) A.長的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多 B.短的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較多 C.長的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少 D.短的鎳鉻合金線電阻較小，相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量較少 5.一根電阻絲接在電壓U=5V的電源上，在1s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是2J，要讓該電

8、阻(其電阻大 小恒定不變)產(chǎn)生8J的熱量，可采用的辦法是( ) A.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間仍為1S B.使電源電壓仍為5V，通電時間變?yōu)?S C.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間變?yōu)?S D.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間變?yōu)?S,C,A,課時訓(xùn)練,6.研究焦耳定律的實驗裝置如圖9-3-4所示，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根 電阻絲，甲瓶中電阻絲的阻值比乙瓶中的電阻大.實驗分三步進行，其中第一步為：接通電 路一段時間，比較甲、乙兩瓶中的煤油哪個上升得高，這一步是在什么情況下研究熱量跟哪 個物理量的關(guān)系?( ) A.是在通電時間相同的情況下，研究熱量跟電流的關(guān)系 B.是在電流相同

9、的情況下，研究熱量跟通電時間的關(guān)系 C.是在電流相同但電阻不同的情況下，研究熱量跟通電時間的關(guān)系 D.是在電流和通電時間相同的情況下，研究熱量跟電阻的關(guān)系,D,圖9-3-4,課時訓(xùn)練,圖9-3-4,課時訓(xùn)練,7.如圖9-3-5所示，a、b相同容器中分別裝有相同質(zhì)量的水，水中的電阻絲的阻值分別 為R1和R2，且R1R2，則閉分開關(guān)S后，a、b容器中水溫上 升較快的是( ) A. a容器中的水 B. b容器中的水 C. a、b容器中的水溫上升的快慢一樣 D.無法判斷,B,圖9-3-5,8、有一個電阻值可任意選取電源，有若干根電阻相同的電阻絲，現(xiàn)將1根電阻絲接在電壓為U的電源上，1min內(nèi)電阻絲產(chǎn)生

10、的熱量為Q現(xiàn)想要使電阻絲產(chǎn)生的熱量為3Q，可采取什么方法？（至少寫出二種）,9、把兩個阻值為R16，R29的電阻串聯(lián)在電路中，通電相同時間時，R1，R2上產(chǎn)生的熱量之比Q1Q2 ，若并聯(lián)在電路中，通電相同時間， R1，R2上產(chǎn)生的熱量之比Q1Q2 ，,提示：從時間上考慮；從電阻上考慮；從電壓上考慮。,2:3,3:2,電熱器：利用電流的熱效應(yīng)制成的加熱設(shè)備,1、電熱器的主要組成部分：發(fā)熱體,2、發(fā)熱體一般由電阻率大、熔點高的金屬絲繞在絕緣材料上做成的。,3、電熱器的優(yōu)點：清潔、無污染、熱效率高且便于控制和調(diào)節(jié)。,課后作業(yè),1.某同學(xué)自制了一個“電熱驅(qū)蚊器”，它的發(fā)熱元件是一個阻值為1.0104的電阻. 將這個電熱驅(qū)蚊器接在電源的兩端，當電源兩端電壓為220V時，1min內(nèi)產(chǎn)生的熱量的_J. 2.一個標有“220V，500W”字樣的電加熱器(俗稱“熱得快”)，正常工作20分鐘產(chǎn)生的熱