初中物理课件：焦耳定律
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大， 电流产生的热量越多.
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越 多.
2021/3/7
CHENLI
16
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。zxxk
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：
2021/3/7
电能 内能+机械能
W＞Q热
CHENLI
19
CHENLI
7
二、电流的热效应跟电阻大小的关系：
P=IU U=IR 所以： P = I R2
表明：在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体 的电阻成正比。
电流的热效应:电流通过导体 时，电能 转化成热能的现象。
2021/3/7
CHENLI
8
想想议议
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? zxxk
力。 • (3)通过学习建立理论知识模型的过程，了解运用想象、猜想、假说、推论、运用数学公式推导
建立理论模型的方法。
2021/3/7
CHENLI
2
3、情感态度价值观： (1) 通过对物理现象的理论分析和了解理论规律在实际中的应用，初步认识科学 技术对社会发展的作用，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。 (2) 通过实验活动与推理，培养学生的操作技能和求知欲，有意识地培养学生的 自主性能动性责任性，把所学知识应用到实际生活中去。 (3)学习建立知识模型的方法，优化学习工作生活架构性能，培养科研生活中的 思维品质、科学素养和生活习惯。 (4)通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思 想和促进人类社会与自然世界和谐发展的优良品德。
2021/3/7
CHENLI
14
实验2：研究电热与电流关系zxxk R=5Ω I A
R=5Ω I1
R=5Ω
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。
2021/3/7
CHENLI
15
现象说明：
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越 大，电流产生的热量越多.
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?
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。
实验电路图
2021/3/7
CHENLI
11
观察实验
2021/3/7
CHENLI
12
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
2021/3/7
CHENLI
13
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。
解:
I=
U R
=
36 V 60 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。
2021/3/7
CHENLI
24
评估
1、我能：进行信息加工，鉴别、分析、评价、概括； （1）搜索信息 ：能使用搜索引擎从网络，图书馆，书籍等多渠道获取信息，进行分类整 理。（2）研究课题：自主选择主题符合课程内容，具有综合性，挑战性，针对性。
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
2021/3/7
CHENLI
22
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：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。
2021/3/7
CHENLIห้องสมุดไป่ตู้
23
例题
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?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
2021/3/7
CHENLI
9
导线和电炉丝是 的串，联 流过它们的 电相流同，而 电炉丝的电阻比导线的电 阻 成热能大时，的因功此率电能。转所化 以，电炉丝已经热得发大红， 而与其相连的导线却几乎 不热。
2021/3/7
CHENLI
10
设计实验 验证假设
2021/3/7
CHENLI
17
焦耳
英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。
焦
耳定律
1.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.公式： 3.单位：焦耳（J） 根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律：
2021/3/7
CHENLI
18
三、电能和电热关系
2021/3/7
CHENLI
20
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。
2021/3/7
CHENLI
21
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
2021/3/7
CHENLI
3
电热的利用和防 止
电热的防止
电热的利用
2021/3/7
CHENLI
4
电热的利用
电熨斗
电热水器
电烤箱
电褥子
2021/3/7
CHENLI
电烙铁
5
电饭锅
2021/3/7
CHENLI
6
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
2021/3/7
焦耳定律
2021/3/7
CHENLI
1
学习目标
• 1.知识与技能： • (1)知道电流的热效应。 • (2)知道焦耳定律。 • (3)知道电热的利用和防止。 • 2、过程方法： • (1) 通过搜索信息和信息加工，探究自然现象的内部联系和理论实质，总结规律，提出新理论，
构建理论架构体系和技能架构体系。 • (2) 通过实验观察和理论分析，探究理论规律的应用和实质，培养学生的观察能力和理论分析能
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比.
在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越 多.
2021/3/7
CHENLI
16
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。zxxk
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：
2021/3/7
电能 内能+机械能
W＞Q热
CHENLI
19
CHENLI
7
二、电流的热效应跟电阻大小的关系：
P=IU U=IR 所以： P = I R2
表明：在电流相同的条件下，电能转化成热时的功率跟导体 的电阻成正比。
电流的热效应:电流通过导体 时，电能 转化成热能的现象。
2021/3/7
CHENLI
8
想想议议
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? zxxk
力。 • (3)通过学习建立理论知识模型的过程，了解运用想象、猜想、假说、推论、运用数学公式推导
建立理论模型的方法。
2021/3/7
CHENLI
2
3、情感态度价值观： (1) 通过对物理现象的理论分析和了解理论规律在实际中的应用，初步认识科学 技术对社会发展的作用，树立学好科学文化知识为社会服务的观念。 (2) 通过实验活动与推理，培养学生的操作技能和求知欲，有意识地培养学生的 自主性能动性责任性，把所学知识应用到实际生活中去。 (3)学习建立知识模型的方法，优化学习工作生活架构性能，培养科研生活中的 思维品质、科学素养和生活习惯。 (4)通过了解人类探索物质世界的历程和科学理论成果，培养探索精神、创新思 想和促进人类社会与自然世界和谐发展的优良品德。
2021/3/7
CHENLI
14
实验2：研究电热与电流关系zxxk R=5Ω I A
R=5Ω I1
R=5Ω
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。
2021/3/7
CHENLI
15
现象说明：
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越 大，电流产生的热量越多.
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?
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。
实验电路图
2021/3/7
CHENLI
11
观察实验
2021/3/7
CHENLI
12
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
2021/3/7
CHENLI
13
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。
解:
I=
U R
=
36 V 60 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。
2021/3/7
CHENLI
24
评估
1、我能：进行信息加工，鉴别、分析、评价、概括； （1）搜索信息 ：能使用搜索引擎从网络，图书馆，书籍等多渠道获取信息，进行分类整 理。（2）研究课题：自主选择主题符合课程内容，具有综合性，挑战性，针对性。
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
2021/3/7
CHENLI
22
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：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。
2021/3/7
CHENLIห้องสมุดไป่ตู้
23
例题
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?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
2021/3/7
CHENLI
9
导线和电炉丝是 的串，联 流过它们的 电相流同，而 电炉丝的电阻比导线的电 阻 成热能大时，的因功此率电能。转所化 以，电炉丝已经热得发大红， 而与其相连的导线却几乎 不热。
2021/3/7
CHENLI
10
设计实验 验证假设
2021/3/7
CHENLI
17
焦耳
英国物理学家焦耳通过大量的实验，总结出焦耳定律。
焦
耳定律
1.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.公式： 3.单位：焦耳（J） 根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律：
2021/3/7
CHENLI
18
三、电能和电热关系
2021/3/7
CHENLI
20
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。
2021/3/7
CHENLI
21
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
2021/3/7
CHENLI
3
电热的利用和防 止
电热的防止
电热的利用
2021/3/7
CHENLI
4
电热的利用
电熨斗
电热水器
电烤箱
电褥子
2021/3/7
CHENLI
电烙铁
5
电饭锅
2021/3/7
CHENLI
6
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
2021/3/7
焦耳定律
2021/3/7
CHENLI
1
学习目标
• 1.知识与技能： • (1)知道电流的热效应。 • (2)知道焦耳定律。 • (3)知道电热的利用和防止。 • 2、过程方法： • (1) 通过搜索信息和信息加工，探究自然现象的内部联系和理论实质，总结规律，提出新理论，
构建理论架构体系和技能架构体系。 • (2) 通过实验观察和理论分析，探究理论规律的应用和实质，培养学生的观察能力和理论分析能