電熱水壺

取暖器

手機(jī)電流的熱效應(yīng)發(fā)熱時(shí)，能量如何轉(zhuǎn)化？【想一想】下面這些用電器在能量轉(zhuǎn)化方面有什么共同點(diǎn)？電熱油汀電爐電暖器電水壺電熨斗電飯鍋熱得快影響電流熱效應(yīng)的因素電熱器三、電流的熱效應(yīng)

焦耳定律（1）一、電流的熱效應(yīng)1.導(dǎo)體中有電流通過時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這種現(xiàn)象稱為電流的熱效應(yīng)；2.主要利用電流熱效應(yīng)工作的裝置稱為電熱器；電爐電熱器想一下，這么多電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發(fā)熱體。思考：（1）、燈泡和電線串聯(lián)在電路中，電流相同，燈泡熱得發(fā)燙，電線卻不怎么熱，這是為什么？（2）、相同的導(dǎo)線如果將燈泡換成大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，甚至燒壞電線，這又是為什么？（3）、電熱毯，它通電的時(shí)間越長，產(chǎn)生的熱量越多，這又是為什么？電阻不同電流不同時(shí)間不同3、影響電流熱效應(yīng)的因素提出問題

電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)？做出猜想導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體中電流通電時(shí)間

想一想：1.怎樣判斷導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少？溫度計(jì)上升的示數(shù)2.用煤油做實(shí)驗(yàn)有什么優(yōu)點(diǎn)？煤油比熱容小，吸熱升溫快3.實(shí)驗(yàn)中對(duì)兩個(gè)燒瓶中煤油的質(zhì)量有什么要求？質(zhì)量相等4.實(shí)驗(yàn)方法轉(zhuǎn)換法電阻絲通電放熱，煤油吸熱升溫控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)方法①控制變量法

②轉(zhuǎn)換法⊿h圖15-12實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩAU型管中液面高度差保持電流、通電時(shí)間相同控制變量法電路圖實(shí)驗(yàn)器材轉(zhuǎn)換法電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量密閉空氣溫度變化反映進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論在電流、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?！緦?shí)驗(yàn)電路圖】：R1

R2現(xiàn)象：電阻越大，溫度計(jì)示數(shù)上升的快。結(jié)論：當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，電阻越大，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越大。實(shí)驗(yàn)1:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電阻的關(guān)系注意：第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，要等到溫度降回來再開始。調(diào)節(jié)滑片P讓兩次實(shí)驗(yàn)的電流不同，保證相同的通電時(shí)間，觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化；實(shí)驗(yàn)2：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系保持電阻、通電時(shí)間相同控制變量法⊿h實(shí)驗(yàn)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與電流的關(guān)系電路圖實(shí)驗(yàn)器材保持電阻、通電時(shí)間相同控制變量法觀察U型管中液面高度差轉(zhuǎn)換法注意：右側(cè)U型管中液面高度差是由右側(cè)密封在容器內(nèi)的電阻絲引起的。IAR=10ΩR=10ΩR=10ΩI1進(jìn)行實(shí)驗(yàn)在電阻、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。較暗0.28將一根電阻絲接入電路中，控制通電電流不變、電阻大小不變，改變通電時(shí)間，觀察U形管液面的高度差。⊿hR=10ΩA實(shí)驗(yàn)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間的關(guān)系在電流相同、電阻相同的情況下，通電時(shí)間越長，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量與通電時(shí)間的關(guān)系較暗較亮0.220.28實(shí)驗(yàn)結(jié)論在電流相同、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。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。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)生的熱量越多。結(jié)論1結(jié)論2結(jié)論3四、影響電流熱效應(yīng)的因素（第2套方案）二、焦耳定律

電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比，與導(dǎo)體的電阻成正比，與通電時(shí)間成正比。（1）內(nèi)容：Q=I2

R

t

熱量J公式：物理量：單位：

sΩA時(shí)間電阻電流1J=1A2·

Ω·S一個(gè)20Ω的電阻，通過0.5A的電流2min，電阻釋放熱量為___.一個(gè)電阻通過0.2A的電流5min，電阻上產(chǎn)生的熱量為600J.這個(gè)電阻的阻值是___Ω一個(gè)200Ω的電阻通電2min，電阻上消耗的電能是4.5×104J,則通過電阻的電流是___.一個(gè)40Ω的電阻，通過0.3A的電流，則通電______min釋放熱量為2160J.隨堂練習(xí)1隨堂練習(xí)2兩個(gè)電熱器的電阻之比為4︰3，通過相同的電流，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_____；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過的電流強(qiáng)度為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為______。4︰31︰9當(dāng)0.2安的電流通過一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過的電流增加到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的(

)A、2倍B、4倍C、0.25倍D、0.5倍B隨堂練習(xí)3隨堂練習(xí)4兩根長度相同，粗細(xì)不等的鎳鉻合金電阻絲，串聯(lián)以后接入電源兩端，在相同的時(shí)間內(nèi)電阻絲上的放熱情況是（）A、兩根一樣多B、粗的一根較多C、細(xì)的一根多D、缺少條件，無法判斷C【例題】某電熱器接入220V的電路中正常工作時(shí)，其電阻絲的電阻為55Ω,則該電熱器在20

min

內(nèi)會(huì)產(chǎn)生多少熱量？可以用電功的公式

W=UIt

來求解嗎？2、

電功與電熱的區(qū)別與聯(lián)系①電功與電熱的區(qū)別電功是指電流通過一段導(dǎo)體所做的功，它的大小等于電路消耗的電能，也表示有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電熱是指電流通過一段導(dǎo)體做功時(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。電熱與電功的比較1.當(dāng)電能全部都轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)電熱電功Q=W即I2Rt=UIt純電阻：（如電熨斗）2.當(dāng)電能一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時(shí)：電熱與電功的比較非純電阻：（如電動(dòng)機(jī)）電熱

<電功Q<W即I2Rt<UIt理論推導(dǎo)電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能Q熱=I2Rt

Q熱

=W=UIt純電阻電路Q熱

=W=U2t/R=Pt普適式Q熱≤W1.某電熱器電阻絲的電阻是2千歐，當(dāng)0.5安的電流通過時(shí)，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？解：Q=I2Rt=(0.5A)2×

2000

Ω×

60S=3×

104J答：產(chǎn)生的熱量是3×

104J。2.一臺(tái)電風(fēng)扇接在220V的電路中正常工作1min，已知通過風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)的電流為0.5A，測(cè)得風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)線圈電阻為5Ω，求：電風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電熱是少？電流做了多少功？解：Q=I2Rt=(0.5A)2×

5

Ω×60S=75JW=UIt=220V×0.5A×60S=6600J【例題3】某電動(dòng)機(jī)上標(biāo)有“220V2A”,它的線圈電阻為20Ω,當(dāng)它正常工作1min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，則得到多少機(jī)械能?(1)電熱器：主要利用電流熱效應(yīng)工作的裝置。(2)電熱器的原理：利用電流的熱效應(yīng)(電

能轉(zhuǎn)換為內(nèi)能)3.電熱的利用(有利的一面）電熱油汀電熱蚊香電水壺電熨斗電暖器電爐4.電熱的防止(1)電熱的危害：輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)(2)防止措施有：①.設(shè)法減少產(chǎn)生的熱量。②.可以設(shè)法散熱。電腦CPU的散熱片和風(fēng)扇.主板上的散熱片投影儀的散熱窗【三、拓展】（電熱器的不同擋位分析）1.如圖，串聯(lián)電路：①閉合S1、S2，電熱器處于加熱檔；電功率P加熱=U2/R2②閉合