第4节：焦耳定律 新版
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24
如图：R1与R2并联，则：R1产生的热量大些还是小些？
R1=10Ω R2=5Ω 由此可见：并联电路中，
电阻越大，热量越少。
因为R1与R2并联，所以电压一定相等； 因为R1比R2大；
问：什么是【焦耳定律】？
答：Q I 2 Rt
Q表示热量；I表示电流； R表示电阻；t表示时间。
问：பைடு நூலகம்样证明【焦耳定律】？
答：当电流通过纯电阻时，电能全部用来产生热量
Q W 即： Q W
W UIt
15
把U IR代入
2 Q UIt IRIt I Rt
Q I 2 Rt
U2 Q t R
电流已知，用此式
电压已知，用此式
Q I 2 Rt
U2 Q t R
当电流相等时，电阻越大，热量越大。 当电压相等时，电阻越大，热量越小。
19
如图：电阻丝的电阻为60Ω，两端电压为36v，求： 电阻丝在5min内产生的热量？
R 36v
已知：R 60
U 36v
t 5 min 5 60 300s
R1
11
R2
R2是研究对象
第四步：记录数据：
研究对象
R1=5Ω（在干路上） R2=5Ω（在支路上）
电流大小
电流大 电流小
液面高度差
h1大 h2小
h1大，说明热量多 h2小，说明热量少
结论：当电阻相等时，电流越大，热量越大。 电流越小，热量越小。
12
问：电流通过电阻时，消耗的电能全部转化为内能吗？
I 使用焦耳定律时， R min一定要化成s
已知：R 60
I 0.6 A
2
t 5 min 5 60 300s
消耗了6480j的电能， 产生了6480j的热量。
Q I Rt 默写公式：
代入数据：Q I 2 Rt 0.62 60 300 6480 j
越大，R产生的热量越少。
21
如图：小朋友不小心用硬币碰到了电动车的插座，突 然火花四溅，硬币烧化，小朋友的手也烧伤了。 问：这是怎么一回事？
电瓶车的插座
提示：硬币是导体，电阻很小很小。
22
画出等效图
R
硬币的电阻用R表示
电动车的电源电压一般是48v，硬币的电阻约为0.1Ω， 假如接触了10s钟的时间。
问：烧开水时，为什么电水壶热得发烫，而导线不怎 么发热？
水壶的电阻50Ω左右
导线的电阻只有0.05Ω左右
答：
水壶与导线是串联，所以电流一定相等；
水壶的电阻较大，导线的电阻很小； 电阻大，热量大；电阻小，热量小。 根据 Q I 2 Rt 知：
16
如图：电阻丝的电阻为60Ω，通过的电流是0.6A 求：电阻在5min内产生的热量？
17
U2 Q t 如图：电流通过R时，R两端的电压是U。求证： R R
U
证明：电流通过纯电阻时，电能全部转化为热量。
Q W
W UIt
有电压，用此式
U U2 t Q UIt U t R R
U2 Q t R
I
U R
18
小结：直接求电阻热量，有两个公式。
Q I 2 Rt
第4讲：焦耳定律
制作人：张光明
问：什么是电流的【热效应】？ 答：电流通过电阻，电阻发热的现象。
笔记本在运行的过程中会发烫
手机在充电的过程中会发烫
2
问：电流通过电阻时，电阻为什么会发热？ 答：因为电能转化为内能，使电阻的温度升高。
电能转化为内能 电能转化为内能
3
问：电流通过电阻要产生热量，这个热量与什么因素 有关？ 答：三要素
一：电流的大小 I；
二：电阻的大小 R； 三：通电时间 t。
4
问：怎样比较不同电阻产生热量的多少？
R
答：用手去摸，行吗？不好，因为不准确。 如图：容器中密封着空气，与U形管联通。
通过液面的高度差来反应
空气的温度差。 h
这个半圆形的是电阻丝， 当电流通过电阻丝时， 电阻丝会发热。
5
电流通过电阻，消耗的电能全部转化为内能。 R
答：是的，全部转化，百分百转化。
13
电流通过电阻，消耗的电能全部转化为内能。用符号
W Q 表示：
W表示消耗的电能；Q表示产生的热量
W Q W Q W Q
W Q W Q W Q
W Q W Q W Q
14
公式很简单，作用却很大。
公式很简单，作用却很大。 公式很简单，作用却很大。
问：怎样探究热量Q与电流I的关系 答：保证电阻相等； 改变电流I； 判断热量的多少。 电路如图
R=5Ω
R1=5Ω R2=5Ω
研究对象：R1与R2
R1在干路上，电流大
10
R2在支路上，电流小
第一步：按电路图连接电路；
第二步：通电； 第三步：观察液面的高度差。
R
h1 h2 R不是研究对象
R1是研究对象
U2 有电压，用此式 Q t 默写公式： R U2 362 Q t 300 6480 j 代入数据： R 60
20
如图：电阻直接接在电源两端，小明说：“R越大，R 产生的热量越多。”对吗？
R 由此可见 ：当电压恒定时， R越大，热量反而越少； R越小，热量反而越多。
U2 Q t 知：R 答：不对，因为电源电压不变，根据： R
U2 48 2 Q t 10 230400 J R 0.1
23
这么大的热量，足以把硬币烧化。
如图：R1与R2串联，则：R1产生的热量大些还是小些？
由此可见：串联电路中， R1=10Ω R2=5Ω 电阻越大，热量越多。
因为R1与R2串联，所以电流一定相等；
因为R1比R2大；
2 根据 Q I Rt 知： R1产生的热量多
7
第五步：记录数据
电阻 5Ω 液面高度差 h1小 h1小，说明热量少 h2大，说明热量多
10Ω
h2大
结论：当电流相等时，电阻越大，热量越多。
8
探究热量Q与电阻R的关系，也可以用如图所示的装置
通过温度计的变化来反映 热量，电阻产生的热量。
R1与R2串联
玻璃瓶里面 装有煤油
9
问：怎样探究热量Q与电阻R的关系
答：控制变量法
保证电流相等；
选阻值不同的电阻；
判断热量的多少。
串联，可以保证电流始终相等 R1=5Ω R2=10Ω
6
第一步：选电阻，选一个5Ω的电阻和一个10Ω的电阻。
很明显：h2大些 h1 h2
第二步：串联，把两个电阻串联起来。 第三步：通电。 第四步：观察高度差，液面的高度差。
如图：R1与R2并联，则：R1产生的热量大些还是小些？
R1=10Ω R2=5Ω 由此可见：并联电路中，
电阻越大，热量越少。
因为R1与R2并联，所以电压一定相等； 因为R1比R2大；
问：什么是【焦耳定律】？
答：Q I 2 Rt
Q表示热量；I表示电流； R表示电阻；t表示时间。
问：பைடு நூலகம்样证明【焦耳定律】？
答：当电流通过纯电阻时，电能全部用来产生热量
Q W 即： Q W
W UIt
15
把U IR代入
2 Q UIt IRIt I Rt
Q I 2 Rt
U2 Q t R
电流已知，用此式
电压已知，用此式
Q I 2 Rt
U2 Q t R
当电流相等时，电阻越大，热量越大。 当电压相等时，电阻越大，热量越小。
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如图：电阻丝的电阻为60Ω，两端电压为36v，求： 电阻丝在5min内产生的热量？
R 36v
已知：R 60
U 36v
t 5 min 5 60 300s
R1
11
R2
R2是研究对象
第四步：记录数据：
研究对象
R1=5Ω（在干路上） R2=5Ω（在支路上）
电流大小
电流大 电流小
液面高度差
h1大 h2小
h1大，说明热量多 h2小，说明热量少
结论：当电阻相等时，电流越大，热量越大。 电流越小，热量越小。
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问：电流通过电阻时，消耗的电能全部转化为内能吗？
I 使用焦耳定律时， R min一定要化成s
已知：R 60
I 0.6 A
2
t 5 min 5 60 300s
消耗了6480j的电能， 产生了6480j的热量。
Q I Rt 默写公式：
代入数据：Q I 2 Rt 0.62 60 300 6480 j
越大，R产生的热量越少。
21
如图：小朋友不小心用硬币碰到了电动车的插座，突 然火花四溅，硬币烧化，小朋友的手也烧伤了。 问：这是怎么一回事？
电瓶车的插座
提示：硬币是导体，电阻很小很小。
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画出等效图
R
硬币的电阻用R表示
电动车的电源电压一般是48v，硬币的电阻约为0.1Ω， 假如接触了10s钟的时间。
问：烧开水时，为什么电水壶热得发烫，而导线不怎 么发热？
水壶的电阻50Ω左右
导线的电阻只有0.05Ω左右
答：
水壶与导线是串联，所以电流一定相等；
水壶的电阻较大，导线的电阻很小； 电阻大，热量大；电阻小，热量小。 根据 Q I 2 Rt 知：
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如图：电阻丝的电阻为60Ω，通过的电流是0.6A 求：电阻在5min内产生的热量？
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U2 Q t 如图：电流通过R时，R两端的电压是U。求证： R R
U
证明：电流通过纯电阻时，电能全部转化为热量。
Q W
W UIt
有电压，用此式
U U2 t Q UIt U t R R
U2 Q t R
I
U R
18
小结：直接求电阻热量，有两个公式。
Q I 2 Rt
第4讲：焦耳定律
制作人：张光明
问：什么是电流的【热效应】？ 答：电流通过电阻，电阻发热的现象。
笔记本在运行的过程中会发烫
手机在充电的过程中会发烫
2
问：电流通过电阻时，电阻为什么会发热？ 答：因为电能转化为内能，使电阻的温度升高。
电能转化为内能 电能转化为内能
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问：电流通过电阻要产生热量，这个热量与什么因素 有关？ 答：三要素
一：电流的大小 I；
二：电阻的大小 R； 三：通电时间 t。
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问：怎样比较不同电阻产生热量的多少？
R
答：用手去摸，行吗？不好，因为不准确。 如图：容器中密封着空气，与U形管联通。
通过液面的高度差来反应
空气的温度差。 h
这个半圆形的是电阻丝， 当电流通过电阻丝时， 电阻丝会发热。
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电流通过电阻，消耗的电能全部转化为内能。 R
答：是的，全部转化，百分百转化。
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电流通过电阻，消耗的电能全部转化为内能。用符号
W Q 表示：
W表示消耗的电能；Q表示产生的热量
W Q W Q W Q
W Q W Q W Q
W Q W Q W Q
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公式很简单，作用却很大。
公式很简单，作用却很大。 公式很简单，作用却很大。
问：怎样探究热量Q与电流I的关系 答：保证电阻相等； 改变电流I； 判断热量的多少。 电路如图
R=5Ω
R1=5Ω R2=5Ω
研究对象：R1与R2
R1在干路上，电流大
10
R2在支路上，电流小
第一步：按电路图连接电路；
第二步：通电； 第三步：观察液面的高度差。
R
h1 h2 R不是研究对象
R1是研究对象
U2 有电压，用此式 Q t 默写公式： R U2 362 Q t 300 6480 j 代入数据： R 60
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如图：电阻直接接在电源两端，小明说：“R越大，R 产生的热量越多。”对吗？
R 由此可见 ：当电压恒定时， R越大，热量反而越少； R越小，热量反而越多。
U2 Q t 知：R 答：不对，因为电源电压不变，根据： R
U2 48 2 Q t 10 230400 J R 0.1
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这么大的热量，足以把硬币烧化。
如图：R1与R2串联，则：R1产生的热量大些还是小些？
由此可见：串联电路中， R1=10Ω R2=5Ω 电阻越大，热量越多。
因为R1与R2串联，所以电流一定相等；
因为R1比R2大；
2 根据 Q I Rt 知： R1产生的热量多
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第五步：记录数据
电阻 5Ω 液面高度差 h1小 h1小，说明热量少 h2大，说明热量多
10Ω
h2大
结论：当电流相等时，电阻越大，热量越多。
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探究热量Q与电阻R的关系，也可以用如图所示的装置
通过温度计的变化来反映 热量，电阻产生的热量。
R1与R2串联
玻璃瓶里面 装有煤油
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问：怎样探究热量Q与电阻R的关系
答：控制变量法
保证电流相等；
选阻值不同的电阻；
判断热量的多少。
串联，可以保证电流始终相等 R1=5Ω R2=10Ω
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第一步：选电阻，选一个5Ω的电阻和一个10Ω的电阻。
很明显：h2大些 h1 h2
第二步：串联，把两个电阻串联起来。 第三步：通电。 第四步：观察高度差，液面的高度差。