1、 生活中生活中,许多用电器接通电源后许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生，用电器散发的都伴有热现象产生，用电器散发的热是从哪里来的呢？热是从哪里来的呢？想一想想一想 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，为什么电线可是实际上灯泡热得发光，为什么电线的发热却觉察不出来？的发热却觉察不出来？电路中接入大功率的电炉，电线将电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾，这是为什么？至引起火灾，这是为什么？一、电流的热效应
2、一、电流的热效应 电路通过导体时电能转化成热，电路通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。这个现象叫做电流的热效应。演示实验演示实验探究：探究：电流产生的热和哪些因素有关电流产生的热和哪些因素有关提示：提示：利用控制变量法利用控制变量法演示实验演示实验 两瓶中的金属丝串两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。由联起来接到电源上。由于电路没有分支，通过于电路没有分支，通过两段金属丝的电流相同。两段金属丝的电流相同。通电一定时间后，通电一定时间后，观察：两个烧瓶中煤油观察：两个烧瓶中煤油温度变化的快慢一样吗？温度变化的快慢一样吗？两个烧瓶中盛着等量的煤油，温度计显两个烧瓶中盛着等量的煤油，温度
3、计显示煤油的温度。两瓶煤油中都浸泡着一段金示煤油的温度。两瓶煤油中都浸泡着一段金 属丝，烧瓶属丝，烧瓶A A中的金属丝是中的金属丝是 铜丝，电阻比较小，烧瓶铜丝，电阻比较小，烧瓶B B 中的金属丝是镍铬合金丝，中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。电阻比较大。结论：结论：在电流、通电时间相同的情况下，在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。电阻越大，产生的热量越多。在通电时间相同的情况在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电铬合金丝通入大小不同的电流，电流大小不同，产生的流，电流大小不同，产生的热量多少相同吗？热量多少相同吗？结
4、论：结论：在通电一定、电阻相同的情况在通电一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍铬合金丝产下，通过电流大时，镍铬合金丝产生的热量多。生的热量多。二、焦耳定律二、焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验，英国物理学家焦耳做了大量实验，于于18401840年最先精确地确定了电流产生的年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。热量跟电流、电阻和通电时间的关系。焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流焦耳定律：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，跟通电的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。时间成正比。焦耳定律可以用下面的公式表示：焦耳定律可
5、以用下面的公式表示：Q=IQ=I2 2RtRt 电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，电流通过导体时，如果电能全部转化为热能，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量产生的热量Q Q就等于消耗的电能就等于消耗的电能W W，即，即Q=W=UItQ=W=UIt。单位统一：单位统一：公式中电流公式中电流 I I 的单位要用安培，的单位要用安培，电阻电阻R R 的单位要用欧姆，通电时间的单位要用欧姆，通电时间t t 的单位要用秒，这样热量的单位要用秒，这样热量 Q Q 的单位就的单位就是焦耳。是焦耳。例题：一根例题：一根6060的电阻丝接在的电阻
6、丝接在36V36V的电源上，的电源上，在在5min5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。的热量。解：解：I=U/R=36/60=0.6AI=U/R=36/60=0.6AQ=IQ=I2 2Rt=(0.6)Rt=(0.6)2 26060300J=6480J300J=6480J 焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律焦耳定律可以根据电功的公式和欧姆定律的公式推导出来。的公式推导出来。证明：证明：电流通过导体时，如果电能全部转电流通过导体时，如果电能全部转
7、化为热能，而没有转化为其他形式的热量，也化为热能，而没有转化为其他形式的热量，也就是电流所做的功全部用来产生热量，那么，就是电流所做的功全部用来产生热量，那么，电流产生的热量电流产生的热量 Q Q 就等于电流所做的功就等于电流所做的功W W，即，即 Q=Q=W=UItW=UIt，再根据欧姆定律，再根据欧姆定律 U=IRU=IR，就得到，就得到 Q=IQ=I2 2R tR t。对焦耳定律的理解对焦耳定律的理解1 1）焦耳定律定量地描述了电能向热能转化的规焦耳定律定量地描述了电能向热能转化的规律，律，用公式用公式Q=IQ=I2 2Rt Rt 来表示，适用于任何电路。来表示，适用于任何电路。2 2）
8、在电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳在电流所做的功全部用来产生热量时，焦耳定律可根据电功公式定律可根据电功公式W=UItW=UIt和欧姆定律导出：和欧姆定律导出：Q=W=UIt=Q=W=UIt=，这里的条件是电功全部用来，这里的条件是电功全部用来产生电热，上述公式才成立，所以，它们只适用产生电热，上述公式才成立，所以，它们只适用于纯电阻电路。在纯电阻电路中，在不同的情况于纯电阻电路。在纯电阻电路中，在不同的情况下，选用不同的公式去解决问题会更简便。下，选用不同的公式去解决问题会更简便。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免
9、费下载课件下载PPT下载三、电热的利用和防止三、电热的利用和防止利用：利用：生活中和许多产业中都要用到电热。家里生活中和许多产业中都要用到电热。家里的电热水器、电饭锅、电熨斗，养鸡场的电热孵的电热水器、电饭锅、电熨斗，养鸡场的电热孵化器，都是利用电热的例子。化器，都是利用电热的例子。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载电热器：电热器：利用电来加热的设备，电炉、电烙铁、利用电来加热的设备，电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见的电热器。电熨斗、电饭锅电烤炉等都是常见的电热器。主要组成部分：主要组
10、成部分：发热体，发热体是由电阻率大，发热体，发热体是由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在耐高温的绝缘材料上做成的。熔点高的电阻丝绕在耐高温的绝缘材料上做成的。电热器的优点：电热器的优点：利用电热器清洁卫生，没有环利用电热器清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。温度。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载防止：防止：很多情况下我们并不希望用电器的温度过很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，高。电视机的后盖
11、有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。电视机的使用时一定要把防尘的布罩拿开。电视机的外壳有很多翼状散外壳有很多翼状散热片，使用时与轴热片，使用时与轴相连的扇叶，也是相连的扇叶，也是为了降温。为了降温。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载焦耳定律焦耳定律电流的热效应：电路通过导电流的热效应：电路通过导体时电能转化成热，这个现体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。象叫做电流的热效应。电流的利用和防止电流的利用和防止公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下
12、载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载1 1下列电器中，利用电流热效应的是（下列电器中，利用电流热效应的是（）A A电动机电动机 B B电饭锅电饭锅 C C电风扇电风扇 D D电视机电视机B B公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载2 2电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都电风扇、白炽灯、电烙铁三个用电器上都标有标有“220V220V，60W60W”字样，正常工作时，相同字样，正常工作时，相同的时间产生的热量（的时间产生的热量（）A A电风扇最多电风扇最多 B B白炽灯最
13、多白炽灯最多 C C电烙铁最多电烙铁最多 D D三者一样多三者一样多C C公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载3 3在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时保持相同的物理量是（实验时保持相同的物理量是（）A A通过它们的电流和加在它们两端的电压通过它们的电流和加在它们两端的电压B B通过它们的电流和它们的电阻通过它们的电流和它们的电阻C C通过它们的电流和通电时间通过它们的电
14、流和通电时间D D通过它们的电流、加在它们两端的电压和通通过它们的电流、加在它们两端的电压和通 电时间电时间C C公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载焦耳的故事焦耳的故事1919世纪初，一个早晨，英国一家酿酒厂的老板世纪初，一个早晨，英国一家酿酒厂的老板带着他的两个儿子，来到著名科学家道尔顿的家里，带着他的两个儿子，来到著名科学家道尔顿的家里，恳求道尔顿教这两个孩子学习科学知识。那个年龄恳求道尔顿教这两个孩子学习科学知识。那个年龄较小、机智活泼的孩子，名叫詹姆斯较小、机智活泼的孩子，名叫詹姆斯焦耳。
15、道尔顿焦耳。道尔顿是位严格的老师。开始，他并没有给孩子们讲授物是位严格的老师。开始，他并没有给孩子们讲授物理和化学的原理，而是讲了许多高深的数学知识。理和化学的原理，而是讲了许多高深的数学知识。“讲这些枯燥的数学有什么用讲这些枯燥的数学有什么用?若能讲讲那若能讲讲那公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载(接上页）接上页）些有趣的电学实验该多好些有趣的电学实验该多好!”焦耳有些不焦耳有些不耐烦了。耐烦了。好不容易盼到了放假，焦耳和哥哥一同去旅游。好不容易盼到了放假，焦耳和哥哥一同去旅游。他找来一匹跛马，
16、让哥哥牵着，自己却悄悄躲在后他找来一匹跛马，让哥哥牵着，自己却悄悄躲在后面，用伏打电池将电流通到马身上，想要试验动物面，用伏打电池将电流通到马身上，想要试验动物对电流的反应。结果，跛马受到电击狂跳起来，差对电流的反应。结果，跛马受到电击狂跳起来，差一点出了事。一点出了事。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载(接上页）接上页）他们又划船来到青山环绕的湖上。焦耳他们又划船来到青山环绕的湖上。焦耳决定试试这里的回声有多大。他在枪口里塞入大量决定试试这里的回声有多大。他在枪口里塞入大量的火药，然后扣动扳机。
17、谁知枪声大作，的火药，然后扣动扳机。谁知枪声大作，“呼呼”地地一声，喷出一股长长的火焰，烧光了焦耳的眉毛，一声，喷出一股长长的火焰，烧光了焦耳的眉毛，还把哥哥吓得差点落进水里。还把哥哥吓得差点落进水里。后来，他们又兴致勃勃地爬上一座高山。只见后来，他们又兴致勃勃地爬上一座高山。只见远处浓云低垂，隐约能看到闪电，然后才听到滚滚远处浓云低垂，隐约能看到闪电，然后才听到滚滚公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载(接上页）接上页）的雷声。这是怎么回事的雷声。这是怎么回事?焦耳用怀表认真焦耳用怀表认真记录下从闪
18、电开始到听到雷声的时间。记录下从闪电开始到听到雷声的时间。开学后，焦耳把自己做的试验都告诉了老师。道尔开学后，焦耳把自己做的试验都告诉了老师。道尔顿笑了，说：顿笑了，说：“这些实验中，只有最后一次你做对这些实验中，只有最后一次你做对了。了。”他谆谆告诫焦耳：人们只要掌握了光的速度他谆谆告诫焦耳：人们只要掌握了光的速度和声的速度，就可以从看到闪电到听到雷声的时间，和声的速度，就可以从看到闪电到听到雷声的时间，推断出闪电发生在相距多远的地方。推断出闪电发生在相距多远的地方。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PP
19、T下载(接上页）接上页）焦耳听了很惊异：焦耳听了很惊异：“难道枯燥的数学中难道枯燥的数学中会藏着这么多学问会藏着这么多学问?”道尔顿举了许多例子开导他，道尔顿举了许多例子开导他，真正的科学实验是不能只观察现象的，它必须有精真正的科学实验是不能只观察现象的，它必须有精密的测量，并学会用数学知识从测量的数据中总结密的测量，并学会用数学知识从测量的数据中总结出规律。出规律。焦耳顿开茅塞，从此，他开始注重理论学习和焦耳顿开茅塞，从此，他开始注重理论学习和精密的测量了。经过这样不懈的努力，他终于成为精密的测量了。经过这样不懈的努力，他终于成为世界闻名的物理学家。世界闻名的物理学家。公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载公开课优质课研讨课焦耳定律人教版ppt1免费下载课件下载PPT下载
