初三物理电学部分：焦耳定律讲义.doc

焦耳定律 教学目的 1、掌握探究导体产生热量与哪些因素有关的实验原理及方法 2、理解焦耳定律 知识要点 一、探究导体产生的热量与哪些因素有关 1、电流的热效应 （1）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？ （2）家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？ （3）电流的效应：电能转化为内能的现象 电流的热效应 电流的效应 电流的磁效应 电流的化学效应 电热器的主要组成部分：发热体 发热体：一般由电阻率大、熔点高的金属丝 绕在绝缘材料上做成的。 2、探究实验 （1）提出问题 电流产生的热量与哪些因素有关 导体电阻的大小 猜想 通电时间 （2）实验探究 实验目的研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 试验方法控制变量法 实验原理当电流通过电阻丝时电流产生的热量就会使瓶中的空气温度升高体积膨胀致使导管中原来一样高的液柱逐渐上升电流产生的热量越多液面就会上升的越高可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量 实验过程： a、 条件 等量煤油电流相同时间相同 现象 B瓶中温度升高的多 结论的热量越多 b、电流通过导体产生的热量与电流大小的关系条件 通电时间相同电阻相同 现象 电流大时 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 c、电流通过导体产生的热量与通电时间的关系 条件 电流一定电阻相同时 现象 时间越长温度上升的越多 结论 在电流与电阻都相同时通电时间越长电流通过导体产生的热量就越多 实验结论导体的电阻越大产生的热量越多通过导体的电流越大产生的热量越多通电时间越长产生的热量越多 1、定义 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 2、公式 Q = I2Rt 公式 Q = I2 R t 焦耳定律 电阻 时间 单位A Ω S 3、焦耳定律理论推导 W = Q W = UIt U = IR Q = W = UIt = (IR)It = I2Rt 4、焦耳定律公式扩展 Q = W = Pt = UIt = U2t/R （只适用于纯电阻电路） 电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住 的电动机也是纯电阻器件． 非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路． 5、Q=I2Rt与W=UIt的区别 ①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的(W = Q)。 ②在非纯电阻电路中， W = UIt 公式求得的是总消耗的电能； Q = I2Rt 公式求得的是在总电能中部分转发为热能的能量 即：W Q （且W = I2Rt + W1） 6、纯电阻电路与非纯电阻电路 7、电功率与热功率的区别与联系 （1）区别： 　　电功率是指某段电路的全部电功率，或这段电路上消耗的全部电功率，决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积； 　　热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率．决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积． 　（2）联系： 　　对纯电阻电路，电功率等于热功率； 　　对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和． 三例题精讲 220V,2A”它的线圈电阻为5 ?，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？ 【例2】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么? 课题 §18-4 焦耳定律 学习笔记 一、电流的热效应 电流通过导体时将___ 能转化成 的现象。在这一过程中，电能转化为 能． 二、探究焦耳定律（定性） 课题 探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关 器材 电源、开关、导线、两个阻值不同的电热丝()、煤油、两只玻璃瓶、两只 、滑动变阻器、 ． 装 置 图 步骤 如图组成串联电路，在玻璃瓶中装有等量的、 相同的煤油，煤油内插入 ． 闭合开关，调节滑动变阻器使电流表的示数为0.5 A，5分钟后发现甲、乙煤油的温度分别为30℃和38℃． ③______开关，使煤油冷却回原来的温度，向 调节滑动变