15.4电流的热效应(1)
【典中点】2016年秋沪粤版九年级物理上册课件15.4.1电流的热效应
15.4 探究焦耳定律
第1课时 电流的热效应
电流的热效应 、 理解焦耳定 律并学会相应的计算
逐点 导讲练
课堂 小结
当堂 检测
课后 作业
知识点 1 电流的热效应
知1－导
电饭煲
电热水壶
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
提出问题：这些常见家用电器的共同特点： 都是利用电流通过导体要发热（电能转化为热能）的 原理制成的。
连接好如图所示的电路，闭合开关， 调节滑动变阻器，使电流等 于I时记下1分钟玻璃管内 液柱上升的高度。断开开 关，使液柱回到原来的位置。 重新闭合开关，调节滑动变阻器，使电流等于2I时 记下1分钟玻璃管内液柱上升的高度。发现电流越 大，玻璃管内液柱上升越多。
保持R、t一定，探究Q与I的关系
鼠 标 点 图 片 播 放 视 频
1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫作电 流的热效应。
2.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。 3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由
电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制 成的。
点亮的灯泡过一 会儿会烫手，说
明什么？
导线和电熨斗串联，为什么 电熨斗很热而导线并不是很
热？说明什么？
知1－练
1．(2015·兰州)在做“电流通过导体时产生的热 量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所 示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量 的空气。U形管中液面变化反映了密闭空气温 度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与________的关 系；将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在______ 容器中产生的热量较多，在电路中串联一个滑动变阻器，再接 入原电路，还可以探究电流产生的热量与________的关系。该 实验中用到的物理研究方法是控制变量法和________。
电流的5种效应
电流的5种效应一、电流的热效应1. 定义- 当电流通过导体时，导体会发热的现象称为电流的热效应。
这是因为电流通过导体时，导体中的自由电子与导体中的离子（原子实）发生碰撞，将电能转化为内能，使导体温度升高。
2. 焦耳定律- 定量描述电流热效应的规律是焦耳定律，其表达式为Q = I^2Rt。
其中Q表示热量（单位：焦耳，J），I表示电流（单位：安培，A），R表示电阻（单位：欧姆，Ω），t表示时间（单位：秒，s）。
- 例如，在一个电阻为10Ω的导体中，通入2A的电流，经过5s，根据焦耳定律Q=I^2Rt=(2A)^2×10Ω×5s = 200J，即产生200J的热量。
3. 应用与危害- 应用：电热水器、电熨斗、电饭锅等都是利用电流的热效应工作的。
电热水器内部有电阻丝，当电流通过电阻丝时，电阻丝发热，将水加热；电熨斗的发热芯也是利用电流热效应产生热量来熨烫衣物。
- 危害：电流的热效应在一些情况下会造成危害，例如在输电线路中，由于电流通过导线时会产生热量，如果电流过大或者导线电阻较大，产生的热量过多会导致电能损耗增加，同时可能会使导线温度过高，加速导线的老化甚至引发火灾。
为了减少这种危害，在远距离输电时会采用高压输电的方式，根据P = UI，在输送功率P一定时，电压U升高，电流I就会减小，再根据Q = I^2Rt，电流减小则导线上产生的热量Q会大大减少。
二、电流的磁效应1. 发现- 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
他发现当导线中有电流通过时，其下方的小磁针会发生偏转，这表明电流周围存在磁场。
2. 安培定则（右手螺旋定则）- 对于直线电流，用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
- 对于环形电流，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
- 例如，在一根通有从左向右电流的直导线周围，根据安培定则，其周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆，在导线下方，磁感线方向垂直纸面向里；对于一个环形电流，若电流为顺时针方向，那么其中心轴线上的磁感线方向是垂直于环形平面向里的。
电流的热效应的微观解释
电流的热效应可以通过微观粒子运动的角度进行解释。
在导体中，电流的流动是由带电粒子（通常是电子）的运动所引起的。
当电流通过导体时，带电粒子会与导体原子或分子相互作用，产生能量的传递和转化，导致导体发热。
微观上，电流的流动实质上是电子在导体中的运动。
当电流通过导体时，电子受到电场力的作用，沿着导体中的自由电子路径移动。
在这个过程中，电子会与导体原子或分子发生碰撞，导致能量的传递。
碰撞过程中，电子将部分动能转化为热能。
这是因为碰撞会引起原子或分子的振动，增加它们的平均动能，从而导致导体温度的升高。
这个过程符合能量守恒定律，即电子失去的动能等于导体获得的热能。
因此，电流通过导体时会产生热效应，导致导体发热。
这种热效应在许多电器和电路中是常见的现象，也需要在设计和运用中考虑和控制，以避免过热或损坏设备。
电流的热效应与导体的电阻有关。
电阻较高的导体在相同的电流下会产生更多的热量。
这是因为电阻越高，电子与导体原子或分子碰撞的频率越高，能量转化为热能的过程也更为显著。
电流的热效应
电流的热效应电流的热效应是指导体通电时所产生的热量，它在电力传输和电路设计中都是非常重要的因素。
本文将探讨电流的热效应的原理、计算方法以及应用。
一、原理当导体通过电流时，其中的电子会与导体原子碰撞，并将一部分电能转化为热能，导致导体温度升高。
这种现象叫做焦耳效应，它是电流热效应的基础。
电路的热效应是由电路中电流通过电阻时产生的热量引起的。
热量可以影响导体的电阻率，导体的电阻率随温度的升高而升高。
因此，当电流继续流过导体时，电阻值也会因为热效应而增加，产生更多的热量，导致更高的温度，从而形成一个正反馈的过程，这种现象被称为自加热。
二、计算方法为了计算电流的热效应，我们需要知道导体的电阻值、电流强度、通电时间以及导体材料的特性。
热效应的计算可以基于以下公式：Q=I^2Rt其中，Q表示被加热导体所释放出的热能（焦耳），I表示电流强度（安培），R表示导体电阻（欧姆），t表示通过导体的时间（秒）。
在计算热效应时，我们通常是考虑将热量转移到环境中或周围物体的速率。
这个速率使用导体的热容量和质量以及温差来计算。
热容量指的是物体需要增加1°C温度所需要的热能。
在大多数情况下，热容量和导体的质量以及密度有关。
热量的传递速率可以使用以下公式：dQ/dt = kh * A * ∆T其中，dQ/dt表示单位时间内传输的热量，A表示导体的表面积（平方米），kh表示传热系数（每秒传递的热量单位温差），∆T表示微小时间间隔中物体内外温度差异。
三、应用电流的热效应在电路中有着重要的应用。
例如，在高功率和高电流下，导线和其他器件的温度可能会达到非常高的值。
当温度超过材料极限时，会导致器件短路、熔断等故障。
因此，在设计电路时，需要考虑材料质量、导线的截面积和导线长度等因素来确保电路能在安全的范围内运行。
另外，电流的热效应在热力学过程中也有应用。
热效应可以用于测量物体的热容量和其他热物理参数。
例如，使用热效应可以测量材料的热传导率，这对于某些物理实验和材料测试非常有用。
电流的热效应 课件
【例题 2】 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的
电流,在相同的时间内(
)
A.电炉放热和电动机放热相等
B.电炉两端的电压大于电动机两端的电压
C.电炉两端的电压等于电动机两端的电压
D.电动机消耗的功率大于电炉的功率
解析:由于电炉与电动机的电阻相等,电流也相等,由 Q=I2Rt 得,相同的
2 t
Q= ,
【例题 1】 两电阻 R1、R2,阻值 R1>R2,接入同一电路经过相同时间,有
关二者发热量,以下说法正确的是(
)
A.二者串联则 R1 发热量更多,二者并联则 R2 发热量更多
B.二者串联则 R2 发热量更多,二者并联则 R1 发热量更多
C.无论串、并联,都是 R1 发热量多
D.无论串、并联,都是 R2 发热量多
电流的热效应
一、电阻与电流的热效应
1.电流的热效应
(1)概念:电流通过导体时能使导体的温度升高,电能变成内能,这就是
电流的热效应。
(2)影响因素:通过研究导体通电时的发热规律这一实验,可知电流热效
应与导体中的电流、导体电阻、通电时间有关。
2.焦耳定律
(1)内容:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电阻、通
两个用电器由于电流是相等的,在时间相等的情况下,谁的电阻大谁发热多,
不是电阻大的阻碍作用大而发热少。
2.焦耳定律的应用
应用时不论什么电路,其热量都可以用 Q=I2Rt 来计算,热功率都可用
2
P=I R 来计算。只有在纯电阻电路中计算热量时才能使用 Q=UIt 和
热功率才能使用 P=UI 和
《电流的热效应》课件
热效应是电流在导体中产生的热量。 本课件将介绍热效应的概念、温度和电 阻之间的关系以及热效应对电路的影响。 通过讲解热式传感器、热电偶和电 阻温度计的原理和应用，我们将深入了解热效应及其在各个领域中的作用。
温度与电阻的关系
了解温度和电阻之间的关系对于理解电路中的热效应至关重要。 因为温度对导体的电阻有直接影响，我们将 探讨这种关系以及其在电路设计中的应用。
热效应对电路的影响
热效应不仅仅是一个理论现象，在实际电路中也起着重要作用。 我们将探索 热效应如何影响电路的性能、稳定性和可靠性，并讨论如何减少这种影响。
热式传感器的原理和应用
热式传感器是一种基于热效应原理的传感器，常用于测量温度、湿度等参数。 我们将深入研究热式传感器的工作原理和不同应用领域。
热电偶的工作原理及优缺点
热电偶是一种常用的温度测量装置，具有高精度和广泛应用的特点。 我们将 了解热电偶的工作原理、优点和局限性，并探讨其在工程和科学领域中的应 用。
电阻温度计的原理和应用
电阻温度计是一种常用的温度传感器，它利用电阻值与温度之间的关系来测量温度。 我们将深入研究电阻温 度计的原理、特点和不同应用场景。
湿度传感器的热效应分析
湿度传感器在许多应用中起着重要作用，但其性能可能受热效应的影响。 我 们将分析湿度传感器中的热效应，并探讨如何增强其准确性和稳定性。
热效应的补偿方法
热效应对电路性能造成的影响可以通过补偿方法来减少或消除
科学探究：电流的热效应
《科学探究：电流的热效应》精讲精析一、探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关1.电流的热效应（1）概念：电流通过导体，导体会发热的现象，叫做电流的热效应。
（2）实质：电流的热效应是一种普遍现象，只要用电器对电流有阻碍作用，电流流过用电器时就会发热，就会有电能转化为内能。
2.探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关（1）进行实验：①用液体（如煤油）温度的变化来比较电阻丝产生热量的多少。
②a.探究通过通电导体电阻的大小对产生热量的影响，可选择两段不同阻值的电阻丝R1、R2（R1>R2），实验时，将两段电阻丝串联在电路中，以控制通电时间和通过两段电阻丝的电流大小相等。
b.探究通电导体中电流的大小对产生热量的影响，可控制通电时间和电阻丝的阻值不变，使通过电阻丝的电流大小改变。
实验时，通过调节串联在电路中的滑动变阻器来改变电路中电流的大小。
（2）实验电路图和装置（如图1所示）甲乙（3）实验步骤：①按图甲所示的电路图连接电路，通电一定时间后，切断电源，分别观测不同电阻丝所在液体温度的变化。
②控制通电时间相等，调节滑动变阻器改变通过电阻丝的电流大小，观测其中一段电阻丝（如R1）所在液体温度的变化。
③保持通过电阻丝的电流大小不变，改变通电时间，观测其中一段电阻丝（如R1）所在液体温度的变化。
（4）实验结论：当电阻和通电时间一定时，通过导体的电流越大，导体产生的热量越多；当电流和通电时间一定时，导体的电阻越大，导体产生的热量就越多。
当电流和电阻一定时，通电时间越长，导体产生的热量就越多。
即：电流通过导体产生的热量与导体本身的电阻、通过导体的电流以及通电时间有关。
【学法技巧】控制变量法和转换法的应用1.控制变量法：探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻的关系时，要控制电流和通电时间相等；探究电流通过导体时产生热量的多少与电流的关系时，要控制电阻和通电时间相等。
2.转换法：在探究电流产生的热量与哪些因素有关时，产生热量的多少是不能直接观察的，但我们可以利用转换法，通过观察煤油升高的温度来判断导体产生热量的多少。
电流的热效应
电流的热效应电流的热效应是指电流在导体中流动时产生热量的现象。
根据欧姆定律，电流通过导体时会产生电阻，电阻就会让导体发热。
这种现象广泛应用于各种电子设备中，如电风扇、电热水壶等。
电流的热效应可以通过以下公式来计算：Q = I²Rt其中，Q表示导体所产生的热量，I表示电流的大小，R表示导体的电阻，t表示电流通过的时间。
对于导体来说，电阻是一个重要的参数，它决定了导体会生成多少热量。
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关。
常见的导体材料有铜、铝、铁等，其中铜的电阻最小，因此在电子设备中常使用铜导线。
而导线的长度越长，电阻就越大，所以电子设备中尽量要缩短导线的长度，以减少热量的产生。
除了导线的材料和长度，环境温度也会影响导体的电阻。
温度越高，电阻就越大，因此电子设备的散热设计非常重要。
在电子设备中，通常会设置散热器或风扇来降低温度，以防止导线产生过多的热量。
电流的热效应不仅存在于导线中，还存在于电子元器件中。
在电子器件中，如集成电路、电阻等，电流经过它们时也会产生热量。
因此，在设计电子器件时，需要合理布局电路、选择合适的材料，以确保电子器件的正常工作。
在实际应用中，电流的热效应不仅是一个问题，还是一种资源。
例如，电热水壶就是利用电流的热效应将电能转化为热能，来加热水。
通过合理利用电流的热效应，可以实现能源的高效利用。
除了电子设备中的应用，电流的热效应还广泛应用于工业领域。
例如，电焊机利用电流的热效应将金属焊接在一起。
电厂中的电力发电装置利用电流的热效应将热能转化为电能，为社会提供电力。
总的来说，电流的热效应是电子学和电工学中的重要现象。
通过合理利用电流的热效应，可以实现能源的高效利用，为社会带来便利。
同时，在应用中也需要重视电流的热效应对设备和材料的影响，合理设计电路和进行散热，以确保设备的正常工作和使用寿命。
电流的热效应 课件
内容：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 。
3.热功率
1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。
2.定义式： P Q I 2R t
【例题2】： 电炉丝坏了，去掉一半后仍接 在原电源上，在相同时间内产生的热量与原 来产生的热量之比为（ ）
A．1:2
B．2:1
C．4:1
D．1:4
【例题3】：一台电动机正常工作时线圈两端的电 压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10 安,若这台电动机正常工作1秒钟，
求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。
③电阻R
①通电时间t越长,发热 越多； ②电流I 越大,发热越多。
电流I 通电时间t
寻找热量与电阻的关系
在电流I和通电时间t一定的条件下：
结论
导体的电阻越大，发热量越大。
二.电流产生热量的表达式 1.公式：Q=I2Rt
单位：I—安(A); R—欧(Ω); t—秒(S); Q—焦(J)
2.焦耳定律
Q U 2 t UIt
U2 P UI
只适用R于纯电阻电路,(电能R全Байду номын сангаас转
化为内能)的情况。
爱迪生的白炽灯
1879年，爱迪生在前人研究实 践的基础上，制造了世界上第 一批可供实用的炭丝白炽灯。 他将一截棉线撒满炭粉，弯成 马蹄形，装到陶土坩埚里高温 加热做成灯丝，再把灯丝密封 到玻璃泡里，细致地抽去里面 的空气。在当年的10月21日， 这个灯泡开始点亮，持续发光 45个小时！
电流的热效应
九年级物理全册15.4电流的测量知识点与考点解析含解析
（2）请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。
（3）瓶中的石灰水可起到作用。
（4)实验中，铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是。
【答案】（1)1。5;(2）如图；(3）瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体，也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;（4）铅笔芯在燃烧过程中变细，横截面积变小，电阻变大，由于电源电压不变，根据P= 可得,铅笔芯的实际功率变小，所以变暗。
D．如果选择电流表，在水太多时，滑动变阻器R的滑片移到最下端，滑动变阻器连入电路的阻值为0，若去掉R0，则电路发生短路，所以R0可以在水太多时保护电路，故D正确，不符合题意.故选C。
3．（2019•济宁)下列说法不正确的是（ ).
A．物体运动状态发生改变，则物体一定受到力的作用;
B．两个灯泡的电流相等，说明两个灯泡一定是串联的;
C．判断物体是运动还是静止，取决于所选择的参照物；
D．水和酒精混合后总体积变小，说明分子间存在空隙
【答案】B。
【解析】A、力是改变物体运动状态的原因，物体的运动状态发生改变，则该物体一定受到力的作用，故A正确；
B、若通过两个灯泡的电流相等,由于串联电路中电流处处相等，而两个完全相同的灯泡并联时，通过灯泡的电流也相等，因此这两个灯泡可能串联也可能并联;故B错误；
（1)假如先选用电流表的小量程：闭合开关然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况,若指针,则换用电流表的大量称；
(2）假如先选用电流表的大量程：闭合开关然后迅速断开,同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况，若指针，则换用电流表的小量称。
【答案】(1)偏转角度较大；(2)偏转角度较小。
故选AC。
2.(2020·威海）小明为自己家的养牛场设计了一款补水提示器，其工作原理如图所示，水量减少时滑片上移.下列分析错误的是( ）。
八年级物理知识点：电流的热效应
八年级物理知识点：电流的热效应
八年级物理知识点:电流的热效应
电流的热效应：
1、定义：
当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应
2、影响因素：
与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的`电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多;
3、公式：
Q=I2Rt(普遍适用)
Q=W=UIT(只适用于电热器)
式中：I—通过导体的电流，单位是安培(A); R——导体的电阻，单位是欧姆; t——电流通过导体的时间，单位是秒(S);Q——电流在电阻上产生的热量，单位是焦(J)。
电流的化学效应：
1、定义：电流通过导电的液体会使液体发生化学变化，产生新的物质。
电流的这种效果叫做电流的化学效应。
2、原理：主要是电流中的带电粒子(电子或离子)参与而使得物质发生了化学变化。
化学变化中往往是这个物质得到了电子，那个物质失去了电子而产生了的变化。
最典型的就是氧化还原反应。
而电流的作用使得某些原来需要更加苛刻的条件才发生的反应发生了，并使某些反应过程可逆了(比如说电镀、电极化)。
什么是电流的热效应原理
什么是电流的热效应原理一、引言电流的热效应原理是物理学中的一个重要概念，它描述了电流在导体中产生的热量以及与之相关的现象和规律。
在电路中，当电流通过导体时，导体会受到加热。
了解电流的热效应原理对我们理解电路的工作原理以及应用领域具有重要意义。
本文将对电流的热效应原理进行全面、详细、完整和深入的探讨。
二、电流的热效应概述电流的热效应是指在电流通过导体时，导体会发生加热现象。
这一效应是由导体的电阻产生的，即电流通过导体时会产生一定的电阻，而电阻产生的电能将以热能的形式释放出来，导致导体升温。
电流的热效应是热力学第一定律的应用，即能量守恒定律的具体体现。
三、电流的热效应公式电流的热效应可以通过一个简单的公式来描述，即焦耳定律。
焦耳定律可以用来计算电流通过导体时释放的热量：Q=I2⋅R⋅t其中，Q是导体所释放的热量（单位是焦耳，J），I是电流的强度（单位是安培，A），R是导体的电阻（单位是欧姆，Ω），t是电流通过导体的时间（单位是秒，s）。
根据焦耳定律，我们可以看到，导体所产生的热量与电流的强度、导体的电阻以及电流通过的时间有关。
当电流很大、电阻很大或者电流通过时间很长时，导体所获得的热量也会相应增加。
四、导体的阻热特性不同的导体对电流的热效应有着不同的响应。
导体的阻热特性用来描述导体对电流引起的热量的响应速度。
导体的阻热特性可以分为三种：正阻热、负阻热和等阻热。
1.正阻热：正阻热是指导体温度上升随时间推移而逐渐增加的现象。
这是最常见的导体阻热特性，也是大多数常用导体所表现出的特性。
2.负阻热：负阻热是指导体温度上升随时间推移而逐渐减小的现象。
这种特性较为罕见，只有少数导体具有负阻热特性。
3.等阻热：等阻热是指导体温度上升随时间推移保持不变的现象。
等阻热是一种特殊的阻热特性，在某些特定的导体中会出现。
导体的阻热特性对电流的热效应有着重要的影响。
特定导体的阻热特性可以通过实验测量得到，从而对电路的设计和应用提供有价值的参考。
电热器 电流的热效应(中考考点解读)(解析版)
15.3电热器电流的热效应（第1课时）（考点解读）（解析版）1、电流的热效应（1）电流的热效应定义：电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。
（2）电流热效应的实质：是电流通过导体时，由电能转化为内能。
（3）电流热效应影响因素：与通电的时间、电流、电阻有关，通过导体的电流越大，导体的电阻越大，通电时间越长，导体产生的热量越多。
（4）公式：Q=I2Rt（普遍适用）Q=W=UIT（只适用于电热器）式中：I-通过导体的电流，单位是安培（A）；R--导体的电阻，单位是欧姆；t--电流通过导体的时间，单位是秒（S）；Q--电流在电阻上产生的热量，单位是焦（J）（5）方法点拨：①电流有三大效应：热效应、磁效应、化学效应。
②任何用电器，只要有电阻存在，电流通过时就会有热效应；电流流过超导体不会有热效应。
2、电热的利用与防止（1）电热器：电流通过导体时将电能全部转化为内能的用电器。
其优点是清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节电流。
（2）有时人们利用电热，如电饭锅、电熨斗等；有时人们防止电热产生的危害，如散热孔、散热片、散热风扇等。
3、探究影响电流通过导体时产生热量的因素（1）实验器材：密闭容器两个，U形管两个、导线若干、不同阻值电阻丝若干、电源。
（2）实验装置：（3）实验步骤：①探究电流通过导体产生热量的多少与电阻的关系实验设计：保持电流和通电时间不变，改变电阻。
如图甲，把两个不同的电阻串联在电路中。
②探究电流通过导体产生热量的多少与电流的关系实验设计：保持电阻和通电时间不变，改变电流。
如图乙，将两个相同的电阻先联，再与另一个电阻串联。
③探究电流通过导体产生热量的多少与通电时间的关系实验设计：保持电阻和电流不变，改变通电时间。
（4）实验结论：①在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多；②在电阻和通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多；③在电阻和通过电阻的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
15.4 探究焦耳定律课件(共22张PPT)
不是有的用电器都是电热器
课堂小结
（2）探究导体产生的热量跟电流的关系：如图乙所示，控制电阻与通电时间相同，改变电路中的电流。
（1）控制不变的量：电流、通电时间。（2）实验过程：选两根阻值不同的电阻丝，两个装有初始温度相同、等质量煤油的玻璃瓶，连接好电路后，闭合开关，通电一段时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。（3）实验结论：当电流、通电时间一定时，导体的电阻越大，煤油的温度越高，表明导体的电阻越大，产生的热量越多。
实验2：探究导体产生的热量跟电流的关系
1.内容：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。2.公式：Q=I 2Rt，适用于所有电路。Q—热量—单位为JI—电流—单位为AR—电阻—单位为Ωt—通电时间—单位为s
考考你：电炉接入电路中时，电炉丝和导线中流过相同的电流，为什么电炉丝发热可以烧水，而导线几乎不发热？原因：导线的电阻远小于电炉丝的电阻，产生的热量少。
实验1：探究导体产生的热量跟电阻的关系
（1）控制不变的量：电阻、通电时间。（2）实验过程：取质量、初始温度与上述实验相同的煤油，闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。（3）实验结论：当电阻、通电时间一定时，通过导体的电流越大，煤油的温度越高，表明导体的电流越大，导体产生的热量越多。
“双挡”的控制开关
1.短路式：如图所示，两个电阻串联，把开关与其中一个电阻并联。U一定，
电流的热效应
电流的热效应当电流通过电阻时，电流作功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。
实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。
(焦耳定律)这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳楞次定律。
公式Q = I^2Rt---------------焦耳定律Q = W=UIT式中：I —通过导体的电流，单位是安培(A);R——导体的电阻，单位是欧姆；t ——电流通过导体的时间，单位是秒(S)；Q——电流在电阻上产生的热量，单位是焦(J)。
注意：1.纯电阻电路:电能只能转化为内能的电路Q=W=UIt=U^2t/R=QU2.非纯电阻电路：有点能转化为机械能等W=UIt>Q=I^2Rt例4：一电动机线圈的电阻为1Ω，线圈两端所加电压为2V时，电流为O.8A，电动机正常工作．(1)在求电动机正常工作l min所消耗的电能时，有以下两种不同的解法小明解W＝UIt＝2V ×O.8 A×6Os＝96J 小华解：W＝I2Rt＝(O.8A)2×1Ω×60s＝38.4J你认为哪位同学做得对，请作出判断并说明理由．(2)求电动机正常工作lmin所转化的机械能是多少?教师：实际上小明求出来的是电流做的功，而小华求的是电流所做的功的一部分——电热，对电动机来说的能量转化是电能转化为机械能和内能。
小明对因为电动机工作时电能没有全部转化为内能，大部分电能转化为机械能，所以电动机工作时电功大于电热1min内这台电动机所转化的机械能W’=W — Q= 96J一 38.4J = 57.6 J应用一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务。
如在白炽灯中，由于通电后钨丝温度升高达到白热的程度，于是一部分热：以转化为光。
发出光亮。
另一方面，电流的热效应也有一些不利因素。
大电流通过导线而导线不够粗时，就会产生大量的热，破坏导线的绝缘性能，导致线路短路，引发电火灾。
15.4.1 电流的热效应
15.4.1 电流的热效应1.叙述什么是电流的热效应及电热现象的实质,叙述焦耳定律.2.经历分析论证电热现象跟导体电阻之间关系的过程,体验科学思维方法.3.重点:体会电流热效应与电阻的关系,经历电热的应用.4.能从利弊两个方面认识电热现象,体验辩证的思想观点分析问题.一、通电导体产生的热量跟哪些因素有关1.事实表明,电流通过导体时,导体总是会发热的,物理学中把这种现象叫做电流的热效应.说明电流在工作过程中消耗的电能转化成内能.2.课本活动1中, A、B两个烧瓶中盛有等量的煤油.温度计测量煤油的温度.若A中的金属是铜丝,则电阻R较小,若B中金属丝是镍铬合金丝,则电阻R比较大,A、B两个电阻丝串联在电源上,这样做的目的是使通过它们的电流相等.通电一定时间后,比较两瓶中煤油温度的变化量,若B瓶中煤油温度变化量Δt B大,说明了在电流、通电时间相等的情况下,电阻越大,产生的热量越多.实验中采用了控制变量法,相等的量有电流、时间,变化的量有电阻.实验中将电阻丝放热多少的问题,转换为煤油温度变化量大小的问题,这种研究方法叫做转换法.3.通电导体产生的热量跟导体的电阻通过导体中的电流以及通电时间有关.实用文档二、焦耳定律4.英国物理学家焦耳总结出电流通过导体产生的热量,跟电流的平方成正比、跟导体的电阻成正比、跟通电时间成正比.5.用公式表示:Q=I2Rt.公式中各物理量的意义和单位:I表示电流,单位 A ;R表示电阻,单位Ω;t表示时间,单位s ;Q表示热量,单位J .6.某导体的电阻是2 Ω,通过2 A的电流时,1 min产生多少焦耳的热量?解:Q=I2Rt=(2 A)2×2 Ω×60 s=480 J.7.利用Q=I2Rt理论推导解释“电炉工作时,电炉丝热的发红,而和它串联的导体却几乎不发热”这一现象.答案电炉内的电炉丝与外部的导线是串联的,通过它们的电流相等,但是导线的电阻远小于电炉丝的电阻,故根据焦耳定律Q=I2Rt可知,在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大产生的热量越多,故导线产生的热量远小于电炉丝产生的热量.三、电流热效应的应用与控制8.列举现实生活生产中电热的利用与防止的事例.答案(1)电热器是利用电流的热效应制成的加热设备,如:电热水器、电炉、电热毯等.(2)电热的防止:在用电器上开散热窗、加散热片、安装电风扇,都是为了散热.实用文档9.据报道:近年来有许多重大火灾都是因线路连接处接触不良造成的,教训十分深刻.当线路连接处接触不良时,该处的电阻将增大,造成局部过热,接触处的电阻又将随着温度的升高而增大,从而形成电热的逐步积累,以致引发火灾.(均选填“增大”、“减小”或“不变”)1.电流的热效应我们不方便比较,但是可以通过温度或热胀冷缩来直观的比较热效应的强弱.提出问题:通过导体产生的热量多少与什么因素有关?猜想假设:可能与导体的电阻、电流以及通电时间有关.2.用什么器材去测量本实验中的物理量?实验中要观察什么?答案温度计.温度计升高的示数,电流产生的热量越多,温度计示数升高得越高.3.用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示.将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度,下列说法中正确的是(B)A.甲导体产生的热量多B.乙导体产生的热量多实用文档C.甲、乙两导体产生的热量相同D.条件不足,无法判断4.焦耳定律公式的运用:(1)某导体的电阻是2 Ω,通过2 A的电流时,10 s产生多少热量?解:Q=I2Rt=(2A)2×2 Ω×10 s=80 J.(2)某导体的电阻是1 Ω,通过200 mA的电流时,多少min产生热量24 J?解:Q=I2Rt得:t===600 s=10 min.(3)某导体的电阻是1 Ω,通过多少mA的电流时, 5 min能产生12 J的热量?解:由Q=I2Rt得:I===0.2 A=200 mA.5.电热器是利用电来加热的设备,你认为电热器的主要工作部分是什么?它的特点是什么?电热器有哪些优点?答案电热器的主要工作部分是发热体,它是用电阻大、熔点高的金属电阻线绕在绝缘材料上制成的.它的优点是清洁、无污染、热效率高,且便于控制和调节.6.为什么在制作和使用电器时要采取有效措施进行散热?小组内讨论交流.你的答案是用电器中通过电流时产生的热,会使导体的温度升高,使用电器不能正常工作,并且使绝缘材料迅速老化,造成危害.实用文档7.电流通过电炉时的发热状况与通过电视机时的一样吗?答案不一样.8.电流通过导体时,如果消耗的电能全部转化为热能,而没有同时转化为其他形式的能量时(即电路为纯电阻电路),那么,电流产生的热量Q=W.实用文档。
电流的热效应-最全资料PPT
的电路(只有电阻的电路)
2. Q化为内能的电路 (只有电阻的电路)
电功与与电热的关系（W与Q的关系） ①在电热器电路 (只有电阻的电路)中： （电能几乎全部转化为内能）
W=Q
（W= UIt） =（Q=I2Rt）
②在其他电路中：（如电流通过电动机做 功时，大部分电能转化为机械能）
解：根据公式 Q=I2Rt 得：
I = 0.
实验结论：
1.焦耳定律内容:电流通过导体时产生的 热量跟导体中电流的平方成正比,跟导体 的电阻成正比,跟通电时间成正比.
2.公式:Q=I2Rt （意义）
3.单位:J
电流热效应的应用：
危害方面：
利用方面：
例题1 :阻值为20 Ω的电阻两端加上 6V的电压时, 10min电阻丝上产生 的热量是多少?
电炉工作过程
能转化为
；
W> Q 例题1 :阻值为20 Ω的电阻两端加上6V的电压时, 10min电阻丝上产生的热量是多少?
Q=
=
=
2、电动机工作过程
能转化为
；
3、灯泡、电视机、电脑主机和显示器,长时间工作后外壳会发热.
Q=I2Rt=0.
I = 0. 电流通过用电器是都会产生内能（热量）
公式:Q=I2Rt （意义） 实验方法: 控制变量法 ②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）
2、猜想： 电流、电阻、通电时间
1、实验内容：电流通过导体时,产生的热量与哪些 因素有关?
2.实验方法: 控制变量法
3.实验过程: (1)电流相同,通电时间相同,电阻不同; (2)电阻相同,通电时间相同,电流不同; (3)电阻相同,电流相同,通电时间不同.
2Ω
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第十五章第三节电热器电流的热效应（1）课后作业
班级姓名
一、课前预习：
1. 导体中有电流通过时会发，将能转化为能，称为电流的。
主要利用
工作的装置叫电热器。
2. 焦耳定律的内容公式
二、课后巩固：
1．电流通过导体时电能要转化成热。
这个现象叫电流的。
电热器就是利用电流的来进行工作的，电热器工作时，将能转化为能。
2. 实验表明，电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正
比，跟成正比。
这个规律叫定律，可用公式表示。
3．电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用________来工作的。
而计算机内都装有小风扇，它工作时把热空气驱走，这是为了________。
4．两根电热丝，电阻之比为2∶1，若把他们串联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为；若把他们并联接在电路中，相同时间内产生的热量之比为。
5．一段导体两端的电压是24V时，通过的电流是0.5A，则导体的电阻是Ω，这段导
体消耗的电功率是 W，通电10s产生的热量是 J。
6．在如图所示的电路中，R1=15Ω，R2=20Ω，闭合开关后，电流表的
示数为0.4A．则R1两端的电压为 __ V，通过电阻R2的电流为
__ A。
若通电100秒，R2产生的热量为 __ J。
7．一只电热器接在照明电路中，5min产生的热量为2.64×105J，则
通过该电热器的电流是A，电热器正常工作时的电阻是Ω。
8．下列家用电器中，利用电流热效应工作的是（）A．笔记本电脑 B．电冰箱 C．电风扇 D．电暖器
9．关于电热的利用，下列说法中正确的是（）A．电热对我们来说总是有利的 B．电饭锅是利用电流热效应的原理制成的C．电热对我们来说总是不利的 D．电视机工作过程中没有产生电热
10．为了使电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施中可行的是（）A．并联一根阻值相等的电阻丝 B．串联一根阻值相等的电阻丝
C．使电热器两端的电压增加一倍
D．使电阻丝从中间剪成两段，然后将它们并联起来使用
11．电熨斗通电一段时间后，熨斗表面很烫，温度较高，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为（）A．导线的电阻远小于熨斗的电阻，导线消耗的电能很少
B．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
C．导线的散热比熨斗快
D．导线外有绝缘皮隔热
12．有额定电压、额定电功率均相同的电风扇、电烙铁、日光灯，各自在额定电压下正常工作相同的时间，比较它们产生热量的多少，结果是（）A．一样多 B．电风扇最多
C．电烙铁最多 D．日光灯最多
13. 小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
两瓶
煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。
（1）请你根据题目要求连接电路。
（2）本实验中是通过观察，从而
知道电阻丝产生的热量多少。
（3）为了确保实验的正确性，A、B两只烧瓶中的煤油质
量要（相等/不相等）。
（4）小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用
水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出
了下列四种答案，你认为最合理的是。
A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值
C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小的比热容
（5）实验中，小明和小红会发现烧瓶（A/B）中温度计的示数升高的快。
这表明：在和相同的情况下，导体的电阻越，产生的热量越多。
14．电热杯中电热丝的电阻为55Ω，额定电压为220V，正常工作时每分钟产生多少热量？
每小时消耗多少KW·h的电能？
15．一只电烙铁的规格为“220V 110W”，请回答下列问题：
（1）该电烙铁正常工作时的电流为多少？（2）该电烙铁的电阻为多少？
（3）在额定电压下通电10min产生多少热量？
16．某校师生自制了一台电烘箱。
电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，1min可产生6.6×104J的热量。
求：（1）电阻丝的电功率；（2）电阻丝的电阻；（3）电阻丝的工作电压。
教师评价批改日期。