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第十八单元·电功率第4节焦耳定律星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视，得先完成作业，可是小明等妈妈一走，就看起了电视，直到妈妈回来前才开始做作业。妈妈问小明为何没有做完作业，小明说作业太难，可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎，请问，他妈妈是怎样做的？她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢。你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？1.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的关系；2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式；3.了解电热的利用和防止。生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。一、电流的热效应1、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。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?想想议议2、电热的影响因素提出问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?（1）浴霸灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡下面非常热，电线却不怎么热，这是为什么？（2）如果将小功率的浴霸灯泡换成大功率的浴霸灯泡，灯泡下面更热，这又是为什么？（3）浴霸灯泡通电的时间更长，会产生更多的热量，这说明了什么？电阻不同电流不同时间不同想想议议导体的电阻导体中电流通电的时间实验方法——控制变量法zxxkw猜想：电热的大小可能的影响因素——用电阻丝给密封容器里的空气加热，U形管中液面高度的变化反映空气温度的变化，进而比较电热的大小。设计实验实验装置设计实验：实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA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。实验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1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。焦耳（JamesPrescottJoule，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3、单位：Q=I2Rt2、公式：Q——焦(J)I——安(A)R——欧(Ω)t——秒(s)电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。1、内容：根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.∴Q＝W＝UIt＝I2Rt根据欧姆定律U＝IR又∵W＝UIt若电流做的功全部用来产生热量即Q＝WQ=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I===0.6AUR36V60Ω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?想想议议答：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。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点: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温度。三、电热的利用和防止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。2．电热的危害1、两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______。4︰31︰92、当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的()A、2倍B、4倍C、0.25倍D、0.5倍B3、两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的放热情况是（）A、两根一样多B、粗的一根较多C、细的一根多D、缺少条件，无法判断C焦耳定律的实验和内容电热的利用和危害