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课件网) 第十八章 电功率 第4节 焦耳定律 1.知道电流的热效应。 2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用。 3.知道利用和防止电热的场合和方法。 4.进一步理解焦耳定律。 课前自学准备 学习目标 课标要求 生活中电的热现象 生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。 课堂教学展示 新课导入 电取暖器 热得快 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。 点击图片观看视频 课堂教学展示 推进新课 电流的热效应 知识点1 电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关 阻值大小 电流大小 通电时间 实验1：研究电热与电阻关系 点击图片观看视频 电流通过导体时产生热的多少与时间的关系 点击图片观看视频 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 电流通过导体时产生热的多少与电阻大小的关系 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。 点击图片观看视频 电流通过导体时产生热的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。 点击图片观看视频 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 焦耳定律 知识点2 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。 纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt 非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q) 注意： 知识拓展：两类用电器 （1）纯电阻用电器：电流通过导体时将电能全部转化为热能的用电器，如电饭煲、电炉等单纯用来加热的用电器。 （2）非纯电阻用电器：电流通过导体时只有部分电能转化为热能的用电器，如电风扇、电视机等用电器在工作时，除部分电能转化为热能外，大部分电能会转化成其他形式的能。 纯电阻电路中利用 Q = t 求电热 U2 R 1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 知识点3 2．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 【例1】冬天，王刚同学使用电热毯时发现电热毯有高温档和低温档，于是他设计了电热毯的模拟电路图甲和图乙（电热丝相当于电热毯内部发热电阻）。 （1）图甲中有定值电阻R1（置于电热毯外部），电热丝R2，请说明要使电热毯处于低温档，开关S1、S2应处于什么状态？并写出低温档时电热毯发热电功率的表达式。 分析：所谓“档位”问题，通常是在电压不变的情况下，通过改变电路电阻，从而改变用电器的电功率，所以常用公式P=U2/R来判定，R越大，P越小，是低挡位；R越小，P越大，是高挡位。 解：S1闭合，S2断开；低温档时电热毯的发热功率： （2）图乙中有两根电热丝R2、R3，请说明要使电热毯处于高温档，开关S1、S2应处于什么状态？并写出高温档时电热毯发热电功率的表达式。 S1、S2均闭合； 高温档时电热毯的发热电功率： （3）请指出你认为其中较好的电路，并说明理由。 较好的电路是乙，因为在甲电路中，R1置于电热毯外部，低温档时R1要发热，浪费电能。 额定电压相同的灯泡，额定功率越大， ... ...
