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1、焦耳定律焦耳定律 第十八章第十八章 第节第节生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。生。请举例说明。电流通过导体时电能转化成内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能，这个现象叫做电流的热效应。一、电流的热效应一、电流的热效应1.电流通过导体时将 能转化为 能，这种现象叫做 ，它和电流的磁效应和电流的化学效应统称为电流的三大效应。2.下列电器中，不属于电热器的是（）。A电饭锅 B.电熨斗C.电风扇 D.电烤炉 电电内内电流的热效应电流的热效应C C练习一：练习一：电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热电炉丝和导线通过电流

2、相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热得发红，而导线却几乎不发热?讨论讨论电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?像电热水器等生活中很多用电器，通电以后会产像电热水器等生活中很多用电器，通电以后会产生热量，它们产生热量的多少跟哪些因素有关？生热量，它们产生热量的多少跟哪些因素有关？提出提出问题问题:电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？电流通过导体时产生热量的多少跟哪些因素有关？请同学们作出合理猜想。请同学们作出合理猜想。进行猜想（进行猜想（举生活实例举生活实例）（1 1）取暖器档位改变：电流的大小；）取暖器档位改变：电流的大小；（2 2

3、）热敏电阻：热敏电阻：电阻的大小；电阻的大小；（3 3）太阳能热水器：通电时间的长短）太阳能热水器：通电时间的长短通过实验来探究通过实验来探究【实验指导实验指导】:电流产生热量有多有少，你能从提供的器材中，比较出电流产生热量有多有少，你能从提供的器材中，比较出热量的多少吗？热量的多少吗？电阻丝、密封容器（带有小孔）、电阻丝、密封容器（带有小孔）、U形形管（装有颜色的液体）、橡胶管、管（装有颜色的液体）、橡胶管、烧瓶、煤油、温度计烧瓶、煤油、温度计1电阻丝加热密封电阻丝加热密封容器中的空气，空气容器中的空气，空气受热膨胀，推动受热膨胀，推动U U形形管中液体，形成液面管中液体，形成液面差差方案讲

4、解：方案讲解：1.电阻丝加热密封容器中的空气，电阻丝加热密封容器中的空气，U形管中液形管中液面形成面形成 ；液面差越大，产生的热量；液面差越大，产生的热量越越 。液面差 多多2.转换法：转换法：在实验中，将不易观察到的现象通在实验中，将不易观察到的现象通过其他方式直观，形象地显示出来的方法，称过其他方式直观，形象地显示出来的方法，称之为转换法（把放出热量的多少转换为液面的之为转换法（把放出热量的多少转换为液面的高度差）高度差）实验探究实验探究实验一：探究产生热量实验一：探究产生热量Q与电阻与电阻R的关系的关系 1.1.通过我们的猜想电流产生的热量可能与多个因素通过我们的猜想电流产生的热量可能与

5、多个因素有关，应该采用什么探究方法？有关，应该采用什么探究方法？控制变量法控制变量法 2.当探究产生热量当探究产生热量Q与电阻与电阻R的关系时，的关系时，如何控制变如何控制变量呢？一个量呢？一个1010、两个、两个55的电阻丝，我们怎么选？的电阻丝，我们怎么选？应让电流、通电时间一样，改变电阻的大小；应让电流、通电时间一样，改变电阻的大小；选一个选一个5和一个和一个10的的电阻电阻实验：研究电热与电阻关系实验：研究电热与电阻关系R1=5 R2=10 A哪个电阻的液面差明显？说明了哪个电阻产生的哪个电阻的液面差明显？说明了哪个电阻产生的热量多？热量多？可以得到什么结论？可以得到什么结论？1.10

6、 1.10 的液面差大的液面差大2.2.电阻大的产生热量多电阻大的产生热量多3.3.当通过导体的电流和通电时间相同时，导当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。体的电阻越大，电流产生的热量越多。【结论结论】实验二：探究产生热量实验二：探究产生热量Q与电流与电流I的关系的关系1.当探究产生热量当探究产生热量Q与电流与电流I的关系时，如何控制变量呢？的关系时，如何控制变量呢？让电阻、通电时间一样，改变通过电流的大小让电阻、通电时间一样，改变通过电流的大小2.2.一个一个10、两个、两个5 5的电阻丝，我们怎么选？的电阻丝，我们怎么选？选两个选两个55的电阻丝的电阻丝

7、两个容器中密封同样的电阻，在另一个容器的外两个容器中密封同样的电阻，在另一个容器的外部，再用一个电阻与这个容器内的电阻并联，因此通部，再用一个电阻与这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中的电阻的电流就不同。过两容器中的电阻的电流就不同。实验：研究电热与电流关系实验：研究电热与电流关系1.1.左边液面差明显左边液面差明显2.2.电流大的产生热量多电流大的产生热量多【实验现象实验现象】【结论结论】当导体的电阻和通电时间相同当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。电流产生的热量越多。实验三：探究产生热量实验三：探究产生热量Q与通电时间与通电时间t

8、的关系的关系哪次通电形成的液面差明显？可见产生的热量多少哪次通电形成的液面差明显？可见产生的热量多少与通电时间有什么关系？与通电时间有什么关系？第二次液面差大第二次液面差大 第一次通电第一次通电5s，第二次通电第二次通电10s.结论：结论：当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。电时间越长，电流产生的热量越多。总：当电流通过导体时，电流越大、电阻越大、通总：当电流通过导体时，电流越大、电阻越大、通电时间越长，产生的热量越多。电时间越长，产生的热量越多。【实验总结实验总结】1.当通过导体的电流和通电时间相同时，导体的当通

9、过导体的电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量越多。电阻越大，电流产生的热量越多。2.当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的当导体的电阻和通电时间相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。电流越大，电流产生的热量越多。3.当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通当通过导体的电流和导体的电阻大小相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。电时间越长，电流产生的热量越多。1 1、内容：、内容：电流通过导体产生的热量跟电流的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。2 2、公式：、公式

10、：Q Q=I I2 2RtRt I I 电流电流 A A（安）（安）R R 电阻电阻 （）t t 时间时间 s s（秒）（秒）Q Q 热量热量 J J（焦）（焦）二、焦耳定律二、焦耳定律3.焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导 前提：前提：电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能就等于消耗的电能W。即即:Q=W=Pt=UIt电炉丝和导线通过的电流相同。电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？为什么电炉

11、丝热的发红，而导线却几乎不发热？原因：电炉丝与导线串联，电流相同，但导线电阻远原因：电炉丝与导线串联，电流相同，但导线电阻远小于电炉丝电阻，所以电炉丝热的发红，而导线却几小于电炉丝电阻，所以电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热。乎不发热。Q=I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s =6 480 J 1.一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端，在的电源两端，在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?答答:在在 5 min 内共产生内共产生 6 480 J 热量。热量。解解:例题例题I=0.6 AUR36 V60 3.标有“220V 400W”的某电热器，正常

12、工作5min后，所消耗的电能是 J，通过电热器的电流 是 A，产生的热量是 J。4.家庭电路使用的电炉，电炉丝与导线是串联的，当电炉丝发热发红时，连接导线却不热，这是因为（）。A.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流大B.通过电炉丝电流比通过连接导线的电流小C.电炉丝两端电压比连接导线两端电压小 D.电炉丝的电阻比连接导线的电阻大 练习二：练习二：1.21.210105 51.81.2105D三、电热的利用和防止三、电热的利用和防止电能转化为内能（热），对我们的生活有那些电能转化为内能（热），对我们的生活有那些影响？（讨论）影响？（讨论）1 1、电热的利用：（举实例）、电热的利用：（举实例）上图

13、所示是电热在日常生活中的应用，它们的共同点是：上图所示是电热在日常生活中的应用，它们的共同点是：(1)(1)它们都是用电器，都是用电来加热的，都有发热体。它们都是用电器，都是用电来加热的，都有发热体。(2)(2)它们的原理都是利用电流的热效应。它们的原理都是利用电流的热效应。(3)(3)它们都是把电能转化为内能。它们都是把电能转化为内能。电热会使用电器温度过高，影响用电器的电热会使用电器温度过高，影响用电器的工作、使用寿命，甚至损坏用电器，在用电器工作、使用寿命，甚至损坏用电器，在用电器上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等，可上装有散热窗、金属片外壳、散热风扇等，可用来防止电热的破坏。用来防止

14、电热的破坏。2 2电热的防止电热的防止 如电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散如电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。（热，使用时一定要把防尘的布罩拿开。（散热窗散热窗）电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温。轴相连的扇叶还向散热片吹风，也是为了降温。（散热片）散热片）计算机内也装有散热风扇降温。（计算机内也装有散热风扇降温。（散热风扇）散热风扇）5.下列情况中防止电热危害的是（）。A.电视机背后有散热窗 B.家电长时期不使用，隔一段时间要通电一次C.家庭电路一般安装的漏电保护器 D.大型爆破工程用电热引发炸药 练习三：A本节小结1、电流的热效应：电能转化为内能；、电流的热效应：电能转化为内能；2、影响电流热效应的因素：通过导体的电流、导体的、影响电流热效应的因素：通过导体的电流、导体的电阻和通电时间；电阻和通电时间；3、电热的计算：、电热的计算：Q=I2Rt 电热器：电热器：Q=W 4、电热的利用电热器类；、电热的利用电热器类；5、电热的防止用电器上设置的散热窗、散热片、电热的防止用电器上设置的散热窗、散热片、散热风扇。散热风扇。