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(共25张PPT)
18.4 焦耳定律
1. 能通过生活实例，认识电流的热效应。
2. 学会利用控制变量法和转换法探究电流的热效应跟哪些因素有关。
3. 能在实验的基础上引出焦耳定律，会用焦耳定律进行计算。
4. 通过学习电热的利用和防止，学会辩证地看待问题。
学习目标
一、电流的热效应
点亮的灯泡过一会儿
会烫手，说明什么？
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不很热？说明什么？
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。
1. 利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。
2. 电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
合作探究
请同学们猜想一下，电流通过不同的导体时产生的热量为什么不同？电流产生的热量与哪些因素有关？小组之间交流、讨论，阐明自己的观点。
一、电流的热效应
烫手
跟电阻有关
不烫手
干路
着火
跟电流有关
跟时间有关
用越久
越烫手
一、电流的热效应
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气
温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会
逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。
实验中，通过观察__________________来比较电流产生
的热量的多少。
实验
装置
管中液面上升的高度
一、电流的热效应
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
A
结论：在通电时间和电流大小相同的情况下，电阻的阻值越大产生的热量越多。
实验1：研究电热与电阻关系
1．下列电器设备中，利用电流热效应的是（ ）
A. 电动机　 B. 电饭锅 ?C. 电风扇　　　 D. 电视机
2．将两电炉丝R1、R2串联起来，接在电路中，如图所示，若R1>R2，则先被点燃的火柴是（ ）
A. 电炉丝R1上的火柴
B. 电炉丝R2上的火柴
C. 两电炉丝上的火柴同时被点燃
D. 无法确定
巩固归纳
B
A
一、电流的热效应
实验2：电流通过导体时产生热的多少与时间的关系
结论：在阻值和电流不变的情况下，通电时间越长电流产生的热量越多。
R1 =5 Ω
R2 = 10 Ω
A
一、电流的热效应
实验3：电流通过导体时产生热多少与电流大小的关系
I = 2I1
I
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 Ω
I1
结论：在通电时间和电阻大小相同的情况下，通过电阻的电流越大产生的热量越多。
自主思考
探究电流的热效应跟哪些因素有关实验中的注意事项都有哪些？
3．下列教材中的探究实验，不需要控制电流一定的是（ ）
A．探究导体电阻与长度的关系
B．探究电功与电压的关系
C．探究通电导体产生的热量与电阻的关系
D．探究电磁铁磁性强弱与线圈匝数的关系
巩固归纳
A
　　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
二、焦耳定律
二、焦耳定律
焦耳（J）
Q=W
W=UIt
U=IR
Q=I2Rt
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。
焦耳定律
公式
Q = I2Rt
单位
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对于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。
4. 把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为U的电源上，它们在时间t内产生的热量为Q1；若把它们并联起来接在同一电源上，在相同的时间内产生的热量为Q2，则 ( )
A. Q1∶Q2＝1∶4 B. Q1∶Q2＝4∶1
C. Q1∶Q2＝1∶2 D. Q1∶Q2＝2∶1
巩固归纳
B
电功与电热
当电流通过导体时，若电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，则电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
W＞Q热
电能 内能+机械能
电功与电热
合作探究
生活中哪些用电器是把电能转化为热的 尽可能多的写出来。
三、电热的利用与防止
电流通过导体时，使导体只发热的用电器是利用电流的热效应，这类用电器称为电热器，而电热器的主要部分是发热体。
　　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。
散热孔（窗）
散热风扇
三、电热的利用与防止
5. 有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是 ( )
A．把电阻丝剪去一小段 B．更换一根较粗的电阻丝
C．与电阻丝串联一个电阻 D．与电阻丝并联一个电阻
6. 下列功率相同的用电器,相同时间内产生热量最多的是( )
A. 电烙铁 B. 充电器 C. 电风扇 D. 一样多
巩固归纳
D
A
7．关于电热的利用，下列说法中错误的是（　　）
A．电热对我们来说总是有利的
B．电视机、收音机上开小孔是为了散热
C．电饭锅是利用电流热效应来工作的
D．雨季节可用电热给电视机驱潮
巩固归纳
A
通过本节课的学习，你有哪些问题想要问老师或者同学们的？
点评延伸
归纳总结
焦耳定律
电流热效应
焦耳定律内容
焦耳定律计算公式
焦耳定律应用
影响电流热效应的因素实验探究

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