物理：新人教版18.4《焦耳定律》课件

猜想： 与 电阻、电流、时间 有关
试一试：
将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联, 通过观察凡 士林熔化所用的时间长短进行比较.
接电源
铜丝 镍铬丝
铜
镍
丝
铬 丝
A
火柴支 支架 火柴支
探究实验：
接电源
铜
镍
丝
铬 丝
支架
火柴支
条件：等量火柴支，电流相同, 时间相同
现象：
镍铬丝上的火柴支先掉,
此时温度上升的多
结论：
解： 通过电阻丝的电流为：I= _U_ R
=
36V 60Ω
=0.6A
电流产生的热量为：
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60=6480（J）
答:在5min内共产生6480 J热量
4.电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为
热能，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
W = UIt
U=IR
W = ( I R ) It = I2Rt 即: Q = W = UIt = I2Rt
2...某导体的电阻是 3 Ω，通过的电流是2A，90Ｓ产生多 少J 的热量？
解: 电流通过导体产生的热量为:
Q = I² R t
=22×3×90 =1080 ( J )
答:90Ｓ产生1080J 的热量？
试一试：
温馨提示：同桌交流，互相帮助！
3.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,
在5min内共产生多少热量？
设计实验: 电流通过导体产生的热与电阻的关系
在烧瓶甲乙中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温 度．烧瓶甲中是铜丝，电阻较小，烧瓶乙中是镍铬 合金丝，电阻较大．两瓶中金属丝串联起来接到电 源上．通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变 化．

焦耳定律 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,跟通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。用I表示电 流,R表示电阻,t表示时间,Q表示热量,焦耳定律可以表示为Q=I2Rt。 在国际制单位中,Q的单位是焦耳,符号是J。 应用焦耳定律计算电热时要注意: (1)焦耳定律公式Q=I2Rt,是由实验总结出来的。只要电流通过导 体,都可以用它来计算产生的热量。 (2)公式中各物理量都是对同一段导体或同一电路而言的。 ������2 (3)导出公式 Q=UIt= ������ t 只适用于纯电阻电路,在非纯电阻电路中, 导出式均不成立。
1
2
3
4
5
二、焦耳定律 2.当电源电压一定时,为了使电炉的电热丝在相等的时间内发热量 增加,可采取的措施是( B ) A.增大电热丝的电阻 B.减小电热丝的电阻 C.在电热丝上并联电阻 D.在电热丝上串联电阻
������2 解析:在电压一定的条件下,根据 P= ������
可知,减小电热丝的电阻才 可增加电功率,即在相同的时间里发热多,故选项B正确。
=
������ 220V =0.022 ������ 1.0×104 Ω (220V)2 ×100s 1.0×104 Ω
A=22 mA,通电 100 s 产
=484 J。
答案:热 22
484
1
2
3
4
5
一、电流的热效应 1. 下图中的家用电器,利用电流热效应工作的是( A )
解析:电暖器是利用电流的热效应来工作的用电器,故选项A正确; 洗衣机和电风扇主要是利用电动机将电能转化为机械能来工作的, 电视机主要是将电能转化为声能和光能,故选项B、C、D错误。
【例题】 小亮同学自制了一台简易“电热驱蚊器”,它是利用电流的 效应来工作的,发热元件是一个阻值为 1.0×104 Ω 的电阻,当发热 元件两端的电压为220 V时,流过该元件的电流为 mA,通 过100 s产生的热量为 J。

原因：I和t一定，导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热
量少。
例题1
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
解:
I=
U R
=
36 60
V Ω
=
0.6
A
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
实验1：研究电热与电阻的关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。 结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电 阻越大，这个电阻产生的热量越多。
实验2：研究电热与电流的关系
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
现象：电流较大的这边的空气柱上升较高。
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。
观察实验
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。
2.在非纯电阻电路中，W=IUt 公式求得的是总
消耗的电能；Q=I2Rt公式求得的是在总电能中部分 转发为热能的能量，故W＞Q热。例如：当电扇工
作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有
一部分电能转化为内能，故W＞Q热。
例题2 一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380
V，线圈的电阻为2 Ω ，通过线圈的电流为10 A。这 台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能___3_8J0，0 产 生的热量为___2J0。0

电流和通电时间相同时，电__阻__
越大，产生的热量越多。
火柴支
1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
猜想： 与 电阻、电流、时间 有关
试一试：
将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联, 通过观察凡 士林熔化所用的时间长短进行比较.
接电源
铜丝 镍铬丝
铜
镍
丝
铬 丝
A
火柴支 支架 火柴支
探究实验：
接电源
铜
镍
丝
铬 丝
支架
火柴支
条件：等量火柴支，电流相同, 时间相同
现象：
镍铬丝上的火柴支先掉,
此时温度上升的多
结论：
焦耳定律：电流通过导体产生的
热量跟电流的二次方成正比，跟
焦耳
(1818－1889)
导体的电阻成正比，跟通电时间
成正比。 公式： Q = I ²Rt
焦耳定律 单位： J A Ω S