焦耳定律(上课版)
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初中物理《焦耳定律》教学PPT课件
【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。
焦耳定律 课件
(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)
焦耳定律课件
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．
焦耳定律 课件
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。
最新2019-第1课时 焦耳定律 上课课件-PPT课件
Q = I2Rt
Q=W
W=UIt U=IR
Q=I2Rt
单位
焦耳（J）
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热 效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
知识拓展：两类用电器
（1）纯电阻用电器：电流通过导体时将电能全 部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用 来加热的用电器.
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而 没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
2．当电扇工作时，消耗的电能主 要转化为电机的机械能：
电能
内能+机械能
W ≥ Q热
【例1】冬天，王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高 温挡和低温挡，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和 图乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。
1.从课后习题中选取； 2.完成练习册本课时的习题。
1.这是一节实验应用课，其中的理论需要实验验证，得出的理论又要 在生活中加以印证，所以该课的内容多，需要教师及时转换的角色也多.
P
U（2出你认为其中较好的电路，并说明理由.
较好的电路是乙，因为在甲电路中，R1置于电热毯外部， 低温挡时R1要发热，浪费电能.
想想议议
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常 工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电 阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这 是怎么回事?
解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J
线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60S=120J 得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=25200J
焦耳定律上课用
结论：在电阻相同，通过电流相同， 通电时间越长，产生热越多。
实验结论：
1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大， 产生的热量越多。
（I与t相同，R越大，Q越多）
2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流
越大，产生的热量越多。
（ R与t相同，I越大，Q越多）
3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长， 产生的热量越多。
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． (加热液体) ３.把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管,
通观察管中水柱位置的变化来比较.（加热气体）
条件： 通电时间相同，电阻相同
现象：电流大时，温度上升多
结论：在通电时间一定、电阻相同 时，通过的电流越大，产生 的热量越多。
即: Q = W = UIt = IR It = I2Rt 考考你：
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能,电功
等于电热即: Q = W
在非纯电阻电路中，电能转化为热能及其它能, 电功不等于电热即: Q < W .
我们学习了焦耳定律，怎样回 答前面的问题？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得 发红，而导线却几乎不发耳
(1818－1889)
焦耳定律
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。
公式：Q = I ² R t
意义：热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω S
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有 同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于 消耗的电能W。
电脑中的CPU在工作时要 产生热,如果过热就会损 坏芯片,所以要在芯片上 加装散热片和风扇.
实验结论：
1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大， 产生的热量越多。
（I与t相同，R越大，Q越多）
2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流
越大，产生的热量越多。
（ R与t相同，I越大，Q越多）
3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长， 产生的热量越多。
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． (加热液体) ３.把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管,
通观察管中水柱位置的变化来比较.（加热气体）
条件： 通电时间相同，电阻相同
现象：电流大时，温度上升多
结论：在通电时间一定、电阻相同 时，通过的电流越大，产生 的热量越多。
即: Q = W = UIt = IR It = I2Rt 考考你：
在纯电阻电路中，电能全部转化为热能,电功
等于电热即: Q = W
在非纯电阻电路中，电能转化为热能及其它能, 电功不等于电热即: Q < W .
我们学习了焦耳定律，怎样回 答前面的问题？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得 发红，而导线却几乎不发耳
(1818－1889)
焦耳定律
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。
公式：Q = I ² R t
意义：热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω S
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有 同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于 消耗的电能W。
电脑中的CPU在工作时要 产生热,如果过热就会损 坏芯片,所以要在芯片上 加装散热片和风扇.
人教九年级物理全册焦耳定律讲课文档
电能
内能+机械能 W＞Q热
第十四页，共22页。
用焦耳定律解释现象
1、电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝 热得发红，而导线却几乎不发热?
2、家庭电路中某处断开了，把导线接好后，如
果接线处接触不良，最容易引发火灾，为什么？
第十五页，共22页。
例题
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5
，铜导线的电阻
（选填“较大”或“较小”），可以减小由于
造成的能量损失。
4．一个电热器，当通过它的电流是2 A时，每1min产生2.64×104 J热量
。则该电热器的电功率是
W和它工作时的电阻是
Ω。
5、小明把一台小电风扇连在电压是6V的电路上，通过电风扇的电流
是0.2A，电动机线圈电阻是0.5Ω，那么该电风扇1min消耗的电能是
J,产生的电热是
J
第二十一页，共22页。
课堂小结
焦耳定律 的实验和
内容
电热的利 用和危害
第二十二页，共22页。
A
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。
第八页，共22页。
实验2：研究电热与电流关系
R = 10 Ω I
A
R = 10 Ω
I1
R = 10 Ω
I = 2I1
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。
第九页，共22页。
观察实验
主要部件
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 清洁卫生， 没有环境污染，热效率高，还 可以方便地控制和调节温度。
第十九页，共22页。
2．电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如
焦耳定律(上课)
5、一个电热器，当通过它的电流 是2A时，每min产生2.64×104 J热 量．求该电热器的电功率和它工作 时的电阻值．
想想议议 额定电压相同的灯泡，额定功率越 大，电阻越小，正常工作时单位时间内 产生的热量越多。可是按照焦耳定律， 电阻越大，单位时间内产生的热量越多。 二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
Байду номын сангаас
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
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：研究电热与电流关系zxxk
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
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。
Q=W=Pt=4０W×60s=２４００J
1.电流的热效应是电流通过导体时_电_能___转化成 __热__的现象。电热器是利用电流的_热__效_应___制 成的加热设备。
2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实 验中，应保持电_阻____、时_间____一定.
1.某导体电阻是10Ω,通过的电流为 2A,1min内产生的热量是多少？ (2400J)
2.某导体通过的电流为3Ａ，在10s内产 生的热量为900J,导体电阻为多少?
(10Ω) 3.通过某电阻的电流变为原来的3倍时,在
相同时间内产生的热量为原来的多少倍? (9倍)
4.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A， 它的电功率是____W4，00通电1min时产 生的热量是_____2_4_0J0。0
焦耳
想想议议 额定电压相同的灯泡，额定功率越 大，电阻越小，正常工作时单位时间内 产生的热量越多。可是按照焦耳定律， 电阻越大，单位时间内产生的热量越多。 二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
Байду номын сангаас
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
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：研究电热与电流关系zxxk
R=5Ω I
A
R=5Ω I1
I = 2I1 R=5Ω
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。
Q=W=Pt=4０W×60s=２４００J
1.电流的热效应是电流通过导体时_电_能___转化成 __热__的现象。电热器是利用电流的_热__效_应___制 成的加热设备。
2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实 验中，应保持电_阻____、时_间____一定.
1.某导体电阻是10Ω,通过的电流为 2A,1min内产生的热量是多少？ (2400J)
2.某导体通过的电流为3Ａ，在10s内产 生的热量为900J,导体电阻为多少?
(10Ω) 3.通过某电阻的电流变为原来的3倍时,在
相同时间内产生的热量为原来的多少倍? (9倍)
4.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A， 它的电功率是____W4，00通电1min时产 生的热量是_____2_4_0J0。0
焦耳
焦耳定律 同步授课课件 初中物理教科版九年级上册
课堂练习
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
考点二：焦耳定律及应用
典型例题 2 某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5 A的电流时，每 分钟可产生6.6× l04J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时 的电阻。
解：由Q＝W＝Pt得电烘箱的电功率
P Q 6.6104 J =1100W。 t 60s
由Q＝I2Rt得电阻丝工作时的电阻
新知讲授
三、电流的热效应的利用与危害
电热的利用
电热器的优点：清洁卫生，没有环境污 染，热效率高，还可以方便地控制和调 节温度。
利用电流热效应工作的电器叫作电热器。 电热器的主要组成部分是发热体-电阻丝。
电热毯 电烙铁
电饭锅
电熨斗
热得快
电热孵化器
新知讲授
三、电流的热效应的利用与危害
电热的危害
很多情况下我们并不希望用电器的温度过 高。温度过高会对电器带来危害，如：电 视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电 脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
谢谢观赏
新知讲授
二、焦耳定律
随讲随练 3.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( D )。 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
新知讲授
二、焦耳定律
随讲随练 4.用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙
新知讲授
二、焦耳定律
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。
公 式 Q I 2Rt
其中：Q—导体产生的热量，单位焦（J）； I—通过导体的电流，单位安 （A ）； R—导体电阻，单位欧（Ω ）； t—通电时间，单位秒 （s)
教科版九年级物理 6.3焦耳定律(学习、上课课件)
感悟新知
知1－练
(2)连接好电路后闭合开关，通电一段时间，观察到右侧液 面高于左侧液面，如图2 甲所示，表明在电流和通电时 间相同的情况下，__电__阻___越大，产生的热量越多。 解析：在电流和通电时间相同 的情况下，电阻越大，产生的 热量越多。
感悟新知
知1－练
(3)图中U 形管_不__是__(填“是”或“不是”)连通器，乙图 装置中R3 与R2 并联，目的是使通过R1 与R2 的电__流__不同。
知1－练
感悟新知
知1－练
解析：在利用乙图装置进行实验时，发现左右两侧U 形管液面上升高度相同，说明两侧产生的热量相等， 即R左=R右。故实验现象不同的原因是电阻R3 断路。
感悟新知
特别提醒
知1－练
实验中用电阻丝对空气加热可以缩短实验时间，并会使实
验现象更加明显。实验中应使两容器密闭且封闭等量的空气，
电功与电热的关系：
概括地说，电功和电热是整体与局部、全体与部分
的关系。
1. 当电路中接入的是电炉、电烙铁、电饭锅、电水壶等
“纯电阻”用电器时，消耗的电能全部转化为内能，
即W=Q。此时，电功和电热计算没有区别。
2. 当电路中接入的是电动机等用电器时，其消耗的电能
主要转化为机械能，只有较少一部分转化为内能，即
实验二结论——在导体的电阻和通电时间相同的情况下，
通过导体的电流越大产生的热量越多。
实验三结论——在通过导体的电流和导体的电阻相同的情
况下，通电时间越长产生的热量越多。
感悟新知
知1－练
例 1 [中考·绥化] 如图2 所示为“探究电流通过导体时产 生的热量与哪些因素有关”实验的部分装置，两个
相同的透明容器中封闭着等量的空气。
3.3焦耳定律(上课版)
2、定义式： W UIt
3、电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. 千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h. 1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
（二）电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功。
2、定义式：P W UI t
3、物理意义：反映电流做功的快慢．
4、单位：瓦（W） 千瓦（kW） 1kW＝103W
t
对非纯电阻电路:
= 3.电热: Q
I 2 Rt
电功>电热 电功率>热功率
4.热功率: P Q I2R t
作业
《针对训练》2.5节焦耳定律 导与学 P32-33
第3章
第3节 焦耳定律
功能多样的用电器
——用电器是用电来工作的器具，它们共同的特点是要 消耗电能，即把电能转化为其他形式的能量。 zxxk
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程。 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。
一、电功和电功率
（一）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功
1、定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所 做的功，简称电功.
焦耳（1818-1889） 英国物理学家
（二）、焦耳定律
1、内容：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次 方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 ．
2、表达式：Q=I2 R t
3、单位：焦耳，符号是J
4、适用范围:纯电阻电路和非纯电阻电路
（三）热功率
1、定义：单位时间内导体的发热量叫做热功率。
2、定义式：P Q I 2R t
3、单位：瓦（W） 千瓦（kW）
例：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ） 例：对计算任何用电器的热功率都适用的公式是 ( )
3、电功的单位是焦耳，简称焦，符号是J. 千瓦时，俗称“度”，符号是kW·h. 1 kW·h=1000 W×3600 s=3.6×106 J
（二）电功率
1、定义：单位时间内电流所做的功。
2、定义式：P W UI t
3、物理意义：反映电流做功的快慢．
4、单位：瓦（W） 千瓦（kW） 1kW＝103W
t
对非纯电阻电路:
= 3.电热: Q
I 2 Rt
电功>电热 电功率>热功率
4.热功率: P Q I2R t
作业
《针对训练》2.5节焦耳定律 导与学 P32-33
第3章
第3节 焦耳定律
功能多样的用电器
——用电器是用电来工作的器具，它们共同的特点是要 消耗电能，即把电能转化为其他形式的能量。 zxxk
电流做功的过程，实际就是电能转化为其他形式能量的过程。 电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能量。
一、电功和电功率
（一）ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ功
1、定义：在一段电路中电场力所做的功，就是电流所 做的功，简称电功.
焦耳（1818-1889） 英国物理学家
（二）、焦耳定律
1、内容：电流通过导体时产生的热量Q等于电流I的二次 方、导体的电阻 R 和通电时间 t 三者的乘积 ．
2、表达式：Q=I2 R t
3、单位：焦耳，符号是J
4、适用范围:纯电阻电路和非纯电阻电路
（三）热功率
1、定义：单位时间内导体的发热量叫做热功率。
2、定义式：P Q I 2R t
3、单位：瓦（W） 千瓦（kW）
例：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是（ ） 例：对计算任何用电器的热功率都适用的公式是 ( )
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3.拓展知识 电流通过导体时，如果电能没有全部转化 为内能，而是同时转化为其他形式的能量。如 电动机、电风扇等……注意区别：
（1）.求电功用：W=UIt
U
（2）.求电热用：Q=I2Rt 因为能量守恒定律有：W电 = W机 +Q热 所以
W电 ﹥ Q热 ,且I≠U/R
自主学习
阅读教材P101“电热的利用和防 止”讨论回答下列问题：
注意：推导式只适用于纯电阻电路（电炉、 白炽灯等电热器）
课堂练习：1.一根10Ω的电阻丝接在4V的 电源上,在5min内共产生多少热量？
解： 通过电阻丝的电流为： 4V U 0 .4 A I 10 R 电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.4A)2×10Ω×5×60s=480J
还有其他方法吗？ Q=W=UIt
猜想1：导体通电产 生的热量可能与导体 的电阻大小有关。
猜想2：电阻丝产生 的热量可能与电流 有关 猜想3：电阻丝产生 的热量可能与通电时 间有关。
现象2：电炉丝通 过电流能产生热。 现象3：电阻丝通 电的时间越长产 生的热量越多。
讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，常用什 么方法去研究？
讨论2. 由于电流通过用电器所产生热量的大小不 易直接进行观察比较，用什么方法和器材去观察
１.什么叫电流的热效应？
电流通过导体时电能要转化成热， 这个现象叫做电流的热效应．
２.焦耳定律：电热 Q =I²Rt 注意与电功 W =UIt 的区别 ３.电热的利用和防止
1.电流的热效应是电流通过导体时_____ ____的 电能 转化成热能
现象。电热器是利用电流的_______ 热效应 制成的加热设备。 2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应 电阻 时间 保持 _____、 _____一定，用 __________改变电阻丝电 滑动变阻器
流。 3. 两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在 相等的时间里产生的热量之比为_____ 4︰3 ；若两个电热器的 电阻相同，通过的电流强度为1︰3，在相等的时间里产生 1︰ 9 。 的热量之比为_时产生的热量为Q1，若使 通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量 为Q2，那么Q2是Q1的（ B ） A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
执教： 阳朔县漓江中学 谢继兴
周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要
看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没
打开，很高兴。可用手一摸就知道：小明刚看过了电视。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴 有热现象产生。
创 设 情 境
电热器
水用管状电热器
热水器
电熨斗
饮水机
电炉 电热毯
电烙铁
电烤箱
比较两个U形管中液 面高度的变化
电热Q可能与I、R、t 有关 探究三：电流通过导体产生的热量和时间的关系？
实验设计要求： 电阻相同，电流相同 时间不同（2倍）
结论3：
在电阻和电流相同的时， 电流产生的热量与通电 时间成正比。
刚才探究的实验，有一个人在两百年前 已经探索过了——是谁？——
焦耳，英国物理学家，一生致力 于实验研究。他用近 40 年的时间做 了 400 多次实验，研究热和功的关系。 根据电流通过电阻放出的热量，1840 年最先精确测量并由实践总结，提出 焦耳
5.一根100Ω 的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是
24000 ____W，通电1min时产生的热量是 _______J。 400
6.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作 时的电阻是1210Ω ，它的额定功率有多大？在额定电 压下通电10min产生多少热量？
想想议议
额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，
结论1：
在通电电流和通电时间 相同的条件下，电流产 生的热量与电阻成正比。
比较两个U形管中液 面高度的变化
电热Q可能与I、R、t 有关 探究二：电流通过导体产生的热量和电流的关系？
实验设计要求： 电阻相同，时间相同 电流不同（2倍）
现象：
左边高度差是右边的4倍左右
结论2：
在电阻和通电时间相同 的时，电流产生的热量 与电流的平方成正比。
那些不可见的物理量？
转化法
电热——使气体（或液体）受热膨胀.---从膨胀现象-----观察产生热量的多少 如：温度计 演示仪的原理介绍
电热Q可能与I、R、t 有关 探究一：电流通过导体产生的热量和电阻的关系？
实验设计要求： 电流相同（串联）， 时间相同，电阻不同。
现象： 右边高度差是左边的两倍左右
创
设 情 境
1.日光灯、电视机、电风扇是电热器吗？ 2.通电时间长了为什么会发热？ 3.怎样求产生的热量？怎样求机械能？
课堂练习2. 家庭电路中一台电动机正常工作时电流为
5A,线圈电阻是0.4Ω，求在5min内共产生多少热量？
消耗的电能是多少焦？获得的机械能是多少焦？
解：电流产生的热量为： Q=I2Rt=(5A)2×0.4Ω×300s=3X103J 消耗的电能（总的）为： W=UIt=220V×5A×300s=3.3X105J 机械能(有用）：W -Q=3.3X105J-3X103J
导线 电炉丝
原因：导线与电热丝串联，电流、时间 都相同，导线电阻远小于电炉丝电阻， 依Q= I2Rt所以导线产生的热量少。
2.焦耳定律的推导式
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热
（即只发热），而没有转化为其他形式的能量，那 么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
因为
U Q = W 且IR
所以W= Pt = UIt = I2Rt =Q
正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦
耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二
者似乎有矛盾，这是怎么回事? 答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生 的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越
大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同， 两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条 件。
了焦耳定律。
焦耳的研究为能量守恒定律的建 立奠定了基础。
二、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。 1. 原始公式： Q = I ² R t 意义： 热量 电流电阻 时间 单位： 1J = 1A2 . 1Ω. 1S
考考你:
为什么电炉丝 热的发红， 而导线却 几乎不发热？
它们有什么共同点？（作用、能的转化） 什么不同点？（电学物理量）
一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能转化成内能， 这种现象叫做电流的热效应。电流通过 各种不同的用电器时都有热量产生。
思考讨论: 电炉丝和导线通过的电流 相同。为什么电炉丝热的发 红，而导线却几乎不发热？
事实1：电阻丝的 材料是镍铬合金丝， 导线材料是铜。
1、电热对我们是有利还是有害的 ？ 既有利又有害
2、生活中我们是如何利用电热、 防止电热的危害的 ？
散热窗
散热孔
散热片 电风扇
三、电热的利用和防止
1、电热的利用：饮水机、电熨斗、电烤箱、 热水器、电烙铁、电炉等
2、电热的危害
将用电器烧坏
使绝缘材料老化
防止措施：设法散热如：散热孔、散热片、风扇
本节课学到了什么 :