第4節(jié)焦耳定律（教學(xué)設(shè)計(jì)）

年級(jí)九年級(jí)學(xué)科物理教師

課題第4節(jié)焦耳定律

認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)，了解焦耳定律，能用焦耳定律說明生產(chǎn)

物理觀念

生活中的有關(guān)現(xiàn)象、分析解決簡單的實(shí)際問題。

結(jié)合電功的表達(dá)式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律的表達(dá)式，培養(yǎng)

科學(xué)思維

教學(xué)演繹推理能力。

目標(biāo)經(jīng)歷研究電熱與電阻、電流關(guān)系的過程，體會(huì)實(shí)驗(yàn)中控制變

科學(xué)探究

量的方法，發(fā)展觀察、分析、處理信息、得出結(jié)論的能力，

科學(xué)態(tài)度通過學(xué)習(xí)電熱的利用和防止，感悟辯證看待問題的方法，體

與責(zé)任會(huì)物理學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)作用。

本節(jié)主要包括電流的熱效應(yīng)、焦耳定律、電熱的利用和防止三部分內(nèi)容。焦

耳定律是初中物理學(xué)習(xí)的重要定律之一，是能量守恒定律在電能與內(nèi)能之間轉(zhuǎn)化

的具體體現(xiàn)。教材將焦耳定律安排在電功、電功率之后，在內(nèi)容編排上體現(xiàn)出相

教材

互關(guān)聯(lián)、層層遞進(jìn)的特點(diǎn)。

分析

定性研究電熱與電阻、電流的關(guān)系，以及了解焦耳定律，既是本節(jié)教學(xué)的重

點(diǎn)又是難點(diǎn)。教學(xué)中，做好演示實(shí)驗(yàn)及細(xì)致分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是突破教學(xué)重難點(diǎn)的關(guān)

鍵。

1.知識(shí)儲(chǔ)備分析：九年級(jí)的學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了一定的電學(xué)基

礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)電流、電壓、電阻、電能、電功率等概念有了一定的認(rèn)識(shí)，也具備了

一定的實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)探究能力。他們對(duì)物理實(shí)驗(yàn)充滿了好奇心和探索欲

望，喜歡通過自己動(dòng)手操作來獲取知識(shí)。然而，焦耳定律涉及到多個(gè)物理量之間

學(xué)情

的關(guān)系，較為抽象，學(xué)生在理解和應(yīng)用上可能會(huì)存在一定的困難。

分析

2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)分析：在實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生可能在控制變量法的運(yùn)用、實(shí)

驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理等方面還不夠熟練，需要教師進(jìn)行引導(dǎo)和指

導(dǎo)。同時(shí)，這個(gè)年齡段的學(xué)生雖然有了一定的自主學(xué)習(xí)能力，但在合作學(xué)習(xí)中可

能會(huì)出現(xiàn)分工不明確、合作效率不高等問題，需要教師加強(qiáng)組織和辦調(diào)。

教學(xué)重點(diǎn)定性研究電熱與電阻、電流的關(guān)系，以及了解焦耳定律。

教學(xué)難點(diǎn)定性研究電熱與電阻、電流的關(guān)系，以及了解焦耳定律。

學(xué)生電源、焦耳定律演示器一套（含有2個(gè)密閉容器、2個(gè)內(nèi)裝等量液體的

教學(xué)U形管、電阻絲）、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器等。

器材多媒體ppt,含視頻：《電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系》、《電流通

過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系》等。

教學(xué)過程

教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

導(dǎo)△新課

思考問題，激

【問題】電爐工作時(shí)，電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，為什么電爐絲熱得發(fā)

發(fā)興趣，SA

紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？

學(xué)習(xí)新課一、電流的熱效應(yīng)

1.電流的熱效應(yīng)

【提問】(1)尋找以下用電器的共同特點(diǎn)

電熱毯、電水壺、電飯煲、烤箱等。

知道電流的熱

分析：這些用電器工作時(shí)都要消耗電能，都會(huì)發(fā)熱，在工作過程中，電能

萩。

轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

(2)電流的熱效應(yīng)

電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

2.探究影響電流熱效應(yīng)的因素

【提出問題】電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？

提出問題并進(jìn)

【猜想及其依據(jù)】

行猜想，說出

(1)可能與通過導(dǎo)體的電流有關(guān)。因?yàn)閷?dǎo)體在通入電流時(shí)才會(huì)發(fā)熱，所

猜想依據(jù)。

以電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟電流有關(guān)；

(2)可能與導(dǎo)體的電阻有關(guān)。導(dǎo)線和電熨斗串聯(lián)接入電路，電流是相同

的，電熨斗熱的溫度高，而導(dǎo)線幾乎不熱，電流產(chǎn)生的熱可能與電阻有關(guān)。

(3)可能與通電時(shí)間有關(guān)。由生活經(jīng)驗(yàn)可知，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生

的熱量也會(huì)越多。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

(1)實(shí)驗(yàn)裝置介紹(焦耳定律演示器)

了解焦耳定律

演示器的組成

里,

兩個(gè)透明的塑料容器內(nèi)部密閉著等量的空氣；容器內(nèi)部的空氣與U形管一

端相連通。兩個(gè)容器中各有一段電阻絲，兩個(gè)容器里的電阻絲串聯(lián)在一起接入

電路。

(2)實(shí)驗(yàn)原理

如圖所示，兩個(gè)透明容器中密封著空氣，U形管中液面高度的變化反映密

閉空氣的體積變化。同時(shí)使用兩個(gè)密閉容器時(shí)，哪一側(cè)U型管中液柱出現(xiàn)的

高度差大，表明哪一側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。圖中，因?yàn)锳"右＞△/?左，所以

電流通過右側(cè)的電阻絲產(chǎn)生的熱量多。

w的左f-fi■eM右f

知道探究方

法。特別是轉(zhuǎn)

加熱時(shí)

換法的應(yīng)用。

①控制變量法：在探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少跟電流、電阻、通電時(shí)

間的關(guān)系時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)該控制兩個(gè)物理量不變。

②轉(zhuǎn)換法：實(shí)驗(yàn)中通過觀察U形管液面的高度差來比較電流產(chǎn)生熱量的多

少，這種研究方法叫轉(zhuǎn)換法3

設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)電

(4)實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源、焦耳定律演示器、電流表、滑動(dòng)變阻器等。

為了進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，需要改變通過兩個(gè)電阻絲的電流，所以在電路中串聯(lián)路。

一個(gè)滑動(dòng)變阻器，通過移動(dòng)滑片改變電流。

(5)實(shí)驗(yàn)記錄表

實(shí)

通電時(shí)間U形管液面

驗(yàn)電流關(guān)系電阻大小

/Q關(guān)系高度差/力

次

數(shù)

左右左右左右左右

了解記錄表

1相等510相等

格。

2大小相等相等

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

(1)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻的關(guān)系

觀看演示實(shí)

驗(yàn)，收集證

據(jù)。

進(jìn)行分析論

如圖所示，將兩根阻值不等的電阻絲串聯(lián)接入電路。閉合開關(guān)，通電一段證，歸納出實(shí)

時(shí)間后，觀察U形管液面高度差的變化。驗(yàn)結(jié)論，

(2)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系

在右方密封盒外并聯(lián)一個(gè)5Q的電阻/?3,目的是改變通過盒內(nèi)電阻的電流

大小，由于R的分流作用，因此通過兩個(gè)容器中電阻的電流不同：八二2/2。從

而研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系。

閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察U形管液面高度差的變化。

(3)探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟時(shí)間的關(guān)系

閉合開關(guān)，通電一段時(shí)間后，觀察同一個(gè)密封京內(nèi)U形管液面高度差的

變化大小。

【收集證據(jù)】

通電時(shí)間U形管液面

電流關(guān)系電阻大小/Q

實(shí)驗(yàn)次數(shù)關(guān)系高度差/〃

左右左右左右左右

1(甲圖)相等510相等小大

2(乙圖)大小相等相等大小

甲乙

【分析論證】

(1)分析實(shí)驗(yàn)步驟(1)可發(fā)現(xiàn)：在電流和通電時(shí)間相等的情況下，電阻

越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

(2)分析步驟(2)可發(fā)現(xiàn)：在電阻和通電時(shí)間相等的情況下，電流越

大，電流產(chǎn)生的熱量越多。

(3)分析步驟(3)可知，在電流和電阻相等的情況下，通電時(shí)間越

長，電流產(chǎn)生的熱量越多。

歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論

(1)在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的

熱量越多。

(2)在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過一個(gè)電阻的電流越大，

這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。觀看視頻，了

(3)在電流相同、電阻相同的情況下，通電時(shí)間越長，這個(gè)電阻產(chǎn)生的解探究實(shí)驗(yàn)的

熱量越多。完整過程。

【播放視頻】一《電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電阻、電流的關(guān)系》

【交流討論】

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小紅說她在一本書上看到用如圖所示的裝置也可以探究電流

通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)。請(qǐng)你對(duì)該裝置進(jìn)行評(píng)價(jià)。

交流討論小紅

【評(píng)價(jià)】該裝置中，兩個(gè)相同的燒瓶盛有質(zhì)量相同、溫度相同的同種液

所提的問題，

體，燒瓶內(nèi)插有溫度計(jì)，可以測量液體的溫度。

進(jìn)行回答。

燒瓶內(nèi)部有兩個(gè)阻值不司的電阻絲，組成串聯(lián)電路接入電路中。

通過比較燒瓶內(nèi)液體的溫度可以探究影響電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的因素。

(1)當(dāng)電阻絲通電后，電流產(chǎn)生熱量使煤油溫度升高，從而使溫度計(jì)示

數(shù)上升，因此根據(jù)溫度計(jì)示數(shù)的變化可知電流產(chǎn)生熱量的多少。

甲乙

(2)甲圖中凡、R兩電阻串聯(lián)，通過兩電阻的電流相等，但兩電阻的阻

值不同，所以可探究電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻的關(guān)系。

(3)乙圖中Ri、R2兩電阻并聯(lián)，甲、乙兩裝置中，電源電壓相同，乙圖

中電阻用兩端的電壓大于甲圖中電阻吊兩端的電壓，則乙實(shí)驗(yàn)裝置中通過電阻

Ri的電流大。所以由。、c(或dd)可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流

做例題1,進(jìn)

的關(guān)系。

一步理解探究

【例題1】在探究“電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱的多少與什么因素有關(guān)”時(shí)采用

電熱的實(shí)驗(yàn)過

了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。

程，掌握所學(xué)

(1)如圖甲所示，兩個(gè)透明容器中密封著等量的空氣，通過觀察兩個(gè)U

知識(shí)。

形管中的變化反映密閉空氣溫度的變化；

(2)甲圖所示的裝置是用來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與的

關(guān)系；

(3)若想利用乙圖繼續(xù)完成接下來的實(shí)驗(yàn)探究，則電阻B的阻值為

【詳解】(1)本實(shí)驗(yàn)將不易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)換成易觀察的現(xiàn)象，通過U形

管液面高度差顯示電流產(chǎn)生熱量的多少，使用了轉(zhuǎn)換法。

(2)甲圖所示的裝置中兩個(gè)電阻串聯(lián)，故通過兩電阻的電流相同，兩電

阻阻值不同，控制通電時(shí)間相同，可以用來研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與

電阻的關(guān)系。

(3)乙圖中右側(cè)兩電阻并聯(lián)后再與左側(cè)電阻串聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)和串聯(lián)電路

電流的規(guī)律，為研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，應(yīng)控制電阻和通電時(shí)間相

同，因此電阻B的阻值為50。

學(xué)習(xí)新課二、焦耳定律

1.焦耳定律

英國物理學(xué)家焦耳用近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了電流通過

導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體電阻、通過導(dǎo)體的電流及通電時(shí)間之間的關(guān)系，即焦耳

定律。

(1)內(nèi)容：電流通過導(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。掌握焦耳定律

的內(nèi)容、公式

（2）公式：Q=l2Rt及其單位。

（3）公式中。=尸即各量及其單位：

/表示電流，單位是安培（A）；R表示電阻，單位是歐姆（Q）

/表示時(shí)間，單位是秒（s）；。表示熱量，單位是焦耳（J）

1焦耳=1安2x1歐K1秒

2.推導(dǎo)焦耳定律

若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量，即。;W

因?yàn)殡姽V=Ult,根據(jù)歐姆定律U=IR會(huì)推導(dǎo)出焦耳

所以Q==定律。

可見，在消耗的電能全部用來產(chǎn)生熱量時(shí)，根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)

出的結(jié)論與焦耳定律一致。

3.電功與電熱

分析找出電功

（1）電功與電熱的區(qū)別

與電熱的區(qū)別

電功是指電流通過一段電路所做的功，它的大小表示電路消耗電能的多

與聯(lián)系。

少，或表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。

電熱是指電流通過一段電路做功時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分。

兩者表示的意義不同，是兩個(gè)不同的概念。

（2）電功與電熱的聯(lián)系

①純電阻電路（如電爐、電熱器、電熨斗等電路）

該類電路中，電流通過用電器時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電流產(chǎn)生的熱量

就等于電流做的功（消耗的電能），即。=1匕

。放=w^=Pt=UIt=

上述公式適用于純電阻電路。

②非純電阻電路

在該類電路中，當(dāng)電流通過用電器時(shí)，電能主要轉(zhuǎn)化為其它形式的能量，

只有一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

此時(shí)電能:內(nèi)能+機(jī)械能，所以內(nèi)能<電能。

例如，當(dāng)電扇工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能，有少部分轉(zhuǎn)

化為內(nèi)能發(fā)熱。卬總=Uh機(jī)械能+。心量知道電功、電

4.電功、電功率、焦耳定律計(jì)算公式及其適用范圍功率、焦耳定

電功電功率焦耳定律適用條件律的基本公式

基本公式W=UltP=UIQ=I2Rt普遍適用與推導(dǎo)公式及

其適用范圍。

(P純電阻電路

推導(dǎo)公式p4=FR—=Uli

Q=W

進(jìn)行討兗并回

5.想想議議

答引入新課時(shí)

(1)你現(xiàn)在明白了嗎？電爐絲通電時(shí)，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線

所提問題。

卻幾乎不發(fā)熱？

【分析】因?yàn)殡姞t絲與導(dǎo)線串聯(lián)，電流與通電時(shí)間相等，但是電爐絲的電

阻遠(yuǎn)大于電線的電阻，根據(jù)焦耳定律用可知，在相同時(shí)間內(nèi)，電爐絲產(chǎn)生

對(duì)于問題

的熱量遠(yuǎn)大于導(dǎo)線產(chǎn)生的熱量，所以電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。

(2),要明

(2)額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，正常工作時(shí)單位

確是條件不

時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟?，電阻越大，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱

同。

量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？

【分析】第一種說法，在通電時(shí)間和電壓相同的情況下，根據(jù)。=5〃/?

可知，電阻越小，產(chǎn)生的熱量越多；第二種說法，在通電時(shí)間和電流相同的情

況下，根據(jù)Q=/*即可知，目阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。兩種說法在各自前提做例題2,會(huì)

下都是正確的，所以二者不矛盾。用焦耳定律分

析串并聯(lián)電路

【例題2】四個(gè)電阻器的電阻分別為修、危、R\、RA,如圖甲所示，電阻

為心、&的電阻器串聯(lián)后接在電壓為U的電路中；如圖乙所示，電阻為此、中的有關(guān)問

用的電阻器并聯(lián)后也接在電壓為U的電路中。已知Rk/?2=/?4,%>以。題。

(1)電阻為凡和&的兩個(gè)電阻器，在相同時(shí)間內(nèi)哪個(gè)放出的熱量多？

(2)電阻為R3和的兩個(gè)電阻器，在相同時(shí)間內(nèi)哪個(gè)放出的熱量多？

R3

&&rE=±Hi

l=H

------l-----R"---------

Ik-1

<------------u-------------?)|<------------u-------------->

甲乙

【解析】(1)在串聯(lián)電路中，通過電阻R和&的兩個(gè)電阻器的電流相

等。據(jù)焦耳定律。=尸心，當(dāng)/、/相同時(shí)，Q與/?成正比，由于因此

相同時(shí)間內(nèi)電阻為用的電阻器放出的熱量比電阻為生的電阻器多。

(2)在并聯(lián)電路中，電阻為總和凡的電阻器兩端的電壓相等。根據(jù)焦

耳定律。二產(chǎn)用和歐姆定律/二U/R,可得。=tA/心由公式可知，電壓相同時(shí)，

相同時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體放出的熱量與它們的電阻成反比，且/<>以,因此相同時(shí)間內(nèi)

電阻為總的電阻器放出的熱量比電阻為&的電阻器多。

【例題3】在相等的時(shí)間內(nèi)，電熱絲甲比電熱絲乙放出的熱量多.則以下做例題3與

關(guān)于甲、乙電熱絲對(duì)應(yīng)的物理量大小判斷正確的是(D)4,辨別電功

A.R甲＞R乙B./甲＞/乙C.Uf?＞U乙D.P甲〉P乙與電熱，會(huì)正

【解析】AB.由焦耳定律。=尸即可知，電熱絲放出烝量與電流、電阻及確使用焦耳定

通電時(shí)間有關(guān)。通電時(shí)間相同，電熱絲甲比電熱絲乙放出的熱量多，但電阻大律分析有關(guān)問

小、電流大小無法確定，故AB錯(cuò)誤；題U

C.電阻絲屬于純電阻目路，則

由于不知道兩電阻的連接方式，無法判斷二者電壓及電阻大小，故C錯(cuò)

誤；

D.根據(jù)公式。=卬=Pf可知，在相等的時(shí)間內(nèi)，電熱絲甲比電熱絲乙放出

的熱量多，說明甲的電功率大于乙的電功率，即P甲〉尸乙故D正確。

故選D。

【例題4】某電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V2A”，它的線圈電阻為5Q當(dāng)它正常

工作imin后，消耗的電能為多少？線圈中產(chǎn)生的熱量為多少？如沒有其他能

量的損失，則得到多少的機(jī)械能？

【解析】消耗的電能為：W總=U〃=220Vx2AX60S=264(X)J

線圈中產(chǎn)生的熱量為：2=/2/?；=(2A)2X5QX60S=120J

得到的機(jī)械能為：卬機(jī)=卬覆一Q=26400J—120J=25200J

學(xué)習(xí)新課三、電熱的利用和防正

1.電熱的利用

電流通過導(dǎo)體時(shí)，使導(dǎo)體只發(fā)熱的用電器是利用了電流的熱效應(yīng)，這類用

電器稱為電熱器，而電熱器的主要部分是發(fā)熱體。電熱器的優(yōu)點(diǎn)：清潔衛(wèi)生，

沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。列舉生活中利

用電熱的實(shí)

例。

2.電熱的防止

電流的熱量有時(shí)是有害的，應(yīng)該及時(shí)解決。

(1)例如我們的電腦在工作時(shí)，電路元件發(fā)熱，溫度升高，會(huì)影響到電

腦的穩(wěn)定性，甚至燒壞電腦CPU。人們常常采用安裝散熱窗、使用微型

風(fēng)扇等方法及時(shí)散熱。列舉生活中防

（2）電視機(jī)散熱方法：在后蓋開有很多孔，為了通風(fēng)散熱。

止有害電熱的

（3）投影儀的散熱方法：除在側(cè)壁開孔外，內(nèi)部還裝有電風(fēng)扇，工作時(shí)

實(shí)例。

電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)把熱量吹到機(jī)器外面，可以降低燈泡、機(jī)器內(nèi)部元件的溫度。

【例題5】下列實(shí)例中，為了防止電熱產(chǎn)生危害的是（C）

A.用電熨斗熨衣服

B.高空飛行員所穿衣服里有電熱保溫裝置

做例題5,進(jìn)一

C.電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔

步了解電熱的

D.孵化家禽的電熱孵卵機(jī)

利用與防止。

【解析】ABD.電熨斗、高空飛行員所穿衣服里的電熱保溫裝置、孵化家

禽的電熱孵卵機(jī)都是利用電熱來為人類服務(wù)，故ABD不符合題意；

C.電視機(jī)的機(jī)殼上有許多小孔是為了把各電器元件工作時(shí)產(chǎn)生的熱量及

時(shí)散失掉，即是為了防止電熱危害，故c符合題意。

故選C。

1.如圖所示，芯片體積小，元件密集。當(dāng)芯片中有電流通過時(shí)，由于芯片元件有電

阻，不可避免地會(huì)產(chǎn)生熱量，這種現(xiàn)象稱為電流的效應(yīng)。為了不影響芯片的性

能，通常讓散熱部件與芯片緊密結(jié)合，來降低芯片的溫度，這是通過_____的方式改變

芯片內(nèi)能。

【答案】熱熱傳遞

【詳解】當(dāng)芯片中有電流通過時(shí)，由于芯片元件有電阻，不可避免地會(huì)產(chǎn)生熱量，

這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)（電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象）。

讓散熱部件與芯片緊密結(jié)合，來降低芯片的溫度，這是通過熱傳遞的方式改變芯片

內(nèi)能（熱傳遞是由于溫度差引起的熱能傳遞現(xiàn)象，芯片的熱量傳遞到散熱部件）。

2.將規(guī)格都是“220VI50W”的一臺(tái)電風(fēng)扇、一臺(tái)電視機(jī)和一只電烙鐵分別接入家

庭電路中，正常工作相同時(shí)間，以下說法正確的是（）

A.三個(gè)用電器均將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

B.電烙鐵消耗電能最快

C.三個(gè)用電器消耗的電能一樣多

D.三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量相等

【答案】C

【詳解】A.電烙鐵工作時(shí)，能將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；電風(fēng)扇、電視機(jī)工作時(shí)，

其消耗的電能不只是轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，還會(huì)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或光能和聲能，故A錯(cuò)誤；

B.根據(jù)題意可知，三個(gè)用電器都是正常工作，實(shí)際功率等于額定功率，所以，三個(gè)

用電器消耗電能一樣快，故B錯(cuò)誤；

C.三個(gè)電器都在額定電壓下工作，實(shí)際功率相同都是150W,由卬二四可知，相同

時(shí)間內(nèi)三個(gè)電器消耗的電能一樣多，故C正確；

D.電風(fēng)扇工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和機(jī)械能；電視機(jī)工作時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光

能和聲能；電烙鐵工作時(shí)，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；且相同時(shí)間內(nèi)三個(gè)電器消耗的電能相

同，因此相同時(shí)間內(nèi)，電烙鐵產(chǎn)生的熱量最多，故D錯(cuò)誤。

故選C。

3.“世界皮影看中國，中國皮影看陜西！”如圖所示，皮影藝人與時(shí)俱進(jìn)，用電燈

代替油燈作光源進(jìn)行皮影戲表演。電燈工作一段時(shí)間后發(fā)燙，這是因?yàn)殡娏骶哂行?/p>

應(yīng)，而與電燈連接的導(dǎo)線卻涼涼的，這是因?yàn)闊艚z的電阻________（選填“大于”“小

于”或“等于”）導(dǎo)線的電阻。

【答案】熱大于絕緣體

【詳解】電流通過導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這種現(xiàn)象叫作電流的熱效應(yīng)。電燈工作

一段時(shí)間后發(fā)燙，這是因?yàn)殡娏骶哂袩嵝?yīng)。

課電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電阻的大小、通電時(shí)間和電流的大小有關(guān)，電熱毯

堂中使用的合金絲與導(dǎo)線串聯(lián)，通過的電流相同、通電時(shí)間相同，燈絲發(fā)熱，而與電燈連

接的導(dǎo)線卻涼涼的，由焦耳定律0=尸即可知，燈絲的電阻大于導(dǎo)線的電阻。

練

4.在“探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，小郡同學(xué)采用了

習(xí)

如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)裝置（兩個(gè)透明容器中封閉著等量的空氣）。下列說法正確的是

（）

A.U形管中液面高度變化主要是由液體熱脹冷縮引起的

B.圖甲裝置能探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系

C.圖乙實(shí)驗(yàn)過程中右邊透明容器中電阻絲阻值應(yīng)該等于

D.用圖甲中的實(shí)驗(yàn)結(jié)論能解釋“電爐絲熱得發(fā)紅而與電爐絲相連的導(dǎo)線幾乎不發(fā)

熱”的現(xiàn)象。

【答案】D

【詳解】A.U形管內(nèi)液面高度變化是由容器內(nèi)氣體受熱膨脹引起的，故A錯(cuò)誤；

B.由圖甲可知，兩阻值不同的電阻絲串聯(lián)，通過兩電阻絲的電流相同，探究電流通

過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟導(dǎo)體的電阻是否有關(guān)，故B錯(cuò)誤；

C.乙實(shí)驗(yàn)是研究電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系，通過它們的電流不同、通電時(shí)間都

相同和電阻要相同，右邊容器中的電阻要等于左邊容器中的電阻5Q,故C錯(cuò)誤；

D.圖甲中兩電阻串聯(lián)，電阻不同，通過兩電阻的電流相同，10Q電阻產(chǎn)生的熱量更

多，電爐絲與和它相連的導(dǎo)線也是電阻不同，電流相同，電爐絲電阻更大，產(chǎn)生的熱量

更多，故D正確。

故選D。

5.圖甲是具有“高溫”、“低溫”兩個(gè)擋位的空氣炸鍋?？梢圆挥没蛴蒙倭康挠驼?/p>

制食物，圖乙是其內(nèi)部簡化電路圖，已知R=44QR2=88Q0當(dāng)閉合SI,斷開S2時(shí)，炸

鍋處于擋?？諝庹ㄥ佋诟邷?fù)跽９ぷ?00s產(chǎn)生的熱量是________Jo

【答案】低溫1.65x105

【詳解】由電路圖可知，當(dāng)閉合Si,斷開S2時(shí)，電路為R的簡單電路，電路的電阻

較大；當(dāng)，、S2均閉合時(shí).R、R并聯(lián).電路中的總電阻較小。由P=t/2/R可知，當(dāng)閉

合Si,斷開S2時(shí)，電路消耗的電功率較小，空氣炸鍋處于低溫?fù)?；?dāng)?shù)酢2均閉合時(shí)，

電路消耗的電功率較