高中物理5焦耳定律1課件人教版選修3-1

1、第五節(jié),焦耳定律,創(chuàng)設(shè)情境、提出課題,燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)。這是為什么?,問(wèn)題1：,問(wèn)題2：,假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？,什么是電流的熱效應(yīng)？,導(dǎo)體中有電流通過(guò)的時(shí)候，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。,你能列舉生活中利用電流的熱效應(yīng)的例子嗎？,電流熱效應(yīng)的應(yīng)用,電流產(chǎn)

2、生的熱量跟那些因素有關(guān)呢？,進(jìn)行猜想、提出假設(shè),請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，通電導(dǎo)體放出的熱量可能與哪些因素有關(guān)呢？,電流產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小、導(dǎo)體電阻的大小以及通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。,這個(gè)猜想是否正確呢？,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè),請(qǐng)同學(xué)們思考一下研究的方法,在三個(gè)因素中先固定兩個(gè)因素，改變第三個(gè)因素，觀察導(dǎo)體放出的熱量與這個(gè)因素有什么關(guān)系，這種方法叫做控制變量法。,焦耳定律演示實(shí)驗(yàn),歸納總結(jié)、得出結(jié)論,結(jié)論1. 在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下

3、，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,結(jié)論2. 在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,結(jié)論3. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論,焦耳定律,內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。,公式：Q=I2Rt,單位：I—安，R—?dú)W，t—秒， Q—焦,根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律,若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即 Q=W

4、又∵ W＝UIt 根據(jù)歐姆定律 U=IR ∴Q=W=UIt=I2Rt,范 例 分 析,【例題】一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？,【解】,課 堂 討 論,問(wèn)題1. 課文前面“？”中為什么“覺(jué)察不出和燈相連的電線發(fā)熱”？,分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過(guò)它們的電流是一樣大，又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋€的大得多，所以根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)燈產(chǎn)生的熱量比通過(guò)電線產(chǎn)生的熱量

5、大得多。因此，燈泡熱量發(fā)光，而電線卻感覺(jué)不到熱。,問(wèn)題2. 課文前面“？”中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱？,分析：照明電路的電壓是一定的，由P=UI可知，電路中接入大功率電爐時(shí)，通過(guò)的電流大，在電線的電阻相同的情況下，跟電爐相連的電線中通過(guò)的電流比跟燈泡相連的電線中通過(guò)的電流大得多。所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過(guò)跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱

6、，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。,反 饋 練 習(xí),電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 跟——————成正比， 跟—————成正比， 跟————成正比。,電流的二次方,導(dǎo)體的電阻,通電時(shí)間,2. 兩個(gè)電熱器的電阻之比為4︰3，通過(guò)相同的電流，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)____；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過(guò)的電流強(qiáng)度為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_____。,4︰3,1︰9,3．當(dāng)0.2安的電流通過(guò)一金屬

7、線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過(guò)的電流增加到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的　　　　（ ） A. 2倍　B. 4倍　C. 0.25倍　D. 0.5倍,B,3.一只“220V45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？,,,想 想 議 議,從第四節(jié)的例題知道，額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)