焦耳定律(上课版)

【解析】
知2－讲
先将时间换算成以“s” 为单位， 再代入公式计算： Q=I2R 甲t=（0.3 A）2× 5 Ω×1×60 s=27 J。
总结
知2－讲
运用公式计算电热比较简单，但注意以下两个问题： 1. 代入各物理量的数据时，需将其单位换算成符合 要求的单位。 2. 本例中有两个电阻值， 代入电阻数据计算时， 不要用错了数据。
A．66 Ω
B．6 600 Ω
C．110 Ω
D．220 Ω
知识点 3 电热的利用和防止
知3－讲
小小辩论会： 辩题： 电热是有利的还是有害的？
(正方观点：有利的。反方观点：有害的。) 要求：请正反双方举例支持自己的观点。
限时毯
电饭锅
电熨斗
电烙铁
热得快
电热孵化器
电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，
知2－练
1 (中考·扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫， 而连接的导线却不怎么热，主要是( ) A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B．导线的绝热皮隔热 C．导线散热比电阻丝快 D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
知2－练
2 (中考·青岛)通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min
产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是( )
知1－练
2 (中考·淮安)下列四种用电器，其中主要是利用电 流热效应来工作的是( )
知识点 2 焦耳定律
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。

(3)如果电动机正常工作时,转子突然被卡住,电 动机此时的发热功率(设此时线圈未被烧坏)． 【思路点拨】 题干中“电动机不转”，说 明此时为纯电阻电路，“电动机正常工作”, 说明此时为非纯电阻电路，要弄清两类电路 的处理方法．
【精讲精析】 (1)电动机不转时，设线圈电阻 为 R，则 R＝UI11＝00..24 Ω＝0.5 Ω (2)电动机正常工作时消耗的功率为 P＝U2I2＝2.0×1.0 W＝2.0 W 电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为 P 损＝I22R＝1.02×0.5 W＝0.5 W 电动机正常工作时的输出功率为 P 出＝P－P 损＝(2.0－0.5)W＝1.5 W 电动机正常工作时吸尘器的效率为
想一想 一台电动机的额定电压U＝220 V，电流I＝2 A,线圈电阻R＝10 Ω，由P＝UI计算得：P＝ 440 W，由P＝I2R计算得：P＝40 W．为什么 计算结果不同？ 提示：由P＝UI求出的功率是电流的做功功率, 由P＝I2R求出的功率是用电器的热功率，两 者一般是不相同的，只有在纯电阻用电器中 两者才相同．
交通工具问题 本类试题往往以生活中的交通工具为载体， 考查纯电阻电路和非纯电阻电路的区别以及 公式的选用、能量守恒定律等．解题时首先 要认清电路的形式，找准各个物理量之间的 关系，合理选用公式，用能量的观点解题．
[经典案例] (14分)一辆电动自行车的铭牌上给
出的技术参数如下表．质量M＝70 kg的人骑着
【解题样板】 (1)由题表可知，电动机的额定 电压为 U0＝40 V、额定电流为 I0＝3.5 A，所以 电动机正常工作时输入功率为 P 入＝U0I0＝140 W(2 分) 又因电动机的输出功率为 P 出＝120 W，所以电
动机的效率为 η＝PP出 入×100%＝85.7%(2 分) (2)设车的质量为 m，则车行驶时所受阻力为 Ff＝k(M＋m)g(2 分) 当达到最大速度 vm 时，应有 P 出＝Ffvm(2 分) 所以最大速度 vm＝PF出f ＝6.0 m/s(2 分)

18
小结: 电功和电功率、电热和热功率
一、电功W
定义：电场力(或电流)所做的功.
公式：W=IUt
单位：J 1kWh=3.6×106J
二、电功率P 定义：单位时间内电流所做的功
对纯电阻电路: 电功=电热
公式：P=W/t=IU 单位：W kW
三、电热Q
定义: 电流通过导体产生的热量.
公式：Q=I2Rt
第二章 恒定电流
2.5 焦耳定律
焦耳定律
1
焦耳定律
2
焦耳定律
3
一、电功
1、定义：电场力(或电流)所做的功.
电功是电能转化为其他形式能的量度.
电炉通电时，电能转化为内能；电动机通电 时，电能转化为机械能；电池充电时，电能转 化为化学能。电能转化为其他形式能的过程就 是电流做功的过程。
电流做功实质上是导体中的恒定电场对自由 电荷的电场力做功。电场力对电荷做功，电荷 的电势能减少，其他形式的能增加。
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条 件必定满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件.
灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．
2、用电器接入电路时：
①纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其
电阻不变．
②用电器实际功率超过其额焦耳定定律功率时,认为它将被烧毁.
21
例1：对计算任何用电器的电功率
电流在一段电路中所做的功W等于这 段电路中的电流 I 、电路两端的电压U、 通电时间 t 三者的乘积．
3、单位：焦(J) 千瓦时(kW·h).
1kW·h＝3.6×106J
焦耳定律
6
二、电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功.
表示电流做功的快慢．

3、进行实验探究
探究二：电热多少与电流的关系
R＝5 Ω R＝5 Ω
I
R＝5 Ω
I = 2I1 I1
A
结论：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多。
3、进行实验探究
探究三：电热多少与通电时间的关系
S1 R1＝5 Ω S2 R2＝5 Ω
S
A
结论：在电流、电阻相同时，通电时间越长的 产生的热量越多。
二、实验探究
1、猜测假设
跟电阻有关 跟电流有关 跟时间有关
2、设计实验
探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？
实验目的：研究电流通过导体产生的热量Q 跟电流大
小I，电阻R和通电时间t的关系。
实验方法：控制变量法
（1）如何在实验中展示出电流产生的热量Q的多少？ （2）如何控制电流大小I相同？ （3）如何使电阻R的大小相同时电流不同？ （4）通电时间t比较好控制。
1、焦耳定律的内容：
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.
2、焦耳定律的公式：
Q = I2Rt
3、公式中各量的单位： I—安，R —欧，t —秒，Q —焦.
注意：热量跟电流的平方（I2）成正比，
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算.
若电流做的功全部用来产生热量即Q ＝W 又∵W ＝ UIt
（1）电热器:
利用电流做功将 电 能转换为 内 能的装置。
电热器是利用电流的 热效应 制成的加热设备。 其主要组成部分是 发热体（电热丝） 。
（2）、常见电热的利用
2、电热的预防
课堂小结
1、电流的热效应
电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫 做电流的热效应。