§1.6 电流的热效应
第六节电流的热效应
电流通过导体产生的热量，跟电流的二 电流通过导体产生的热量， 次方、导体的电阻、通过时间成正比。 次方、导体的电阻、通过时间成正比。
Q= I2R t
焦பைடு நூலகம்安欧秒
纯电阻电路. 纯电阻电路 电功即电流所做的功: W=UIt. 电功即电流所做的功 电热即电流通过电阻所产生的热量: Q=I2Rt 电热即电流通过电阻所产生的热量 W=UIt=I2Rt=Q 在纯电阻电路中,电功等于电热 电功等于电热.也就是说电流做功将电 在纯电阻电路中 电功等于电热 也就是说电流做功将电 能全部转化为电路的内能(热能 热能). 能全部转化为电路的内能 热能 电功表达式: 电功表达式: 电功率的表达式: 电功率的表达式: W=UIt=I2Rt=(U2/R)/t P=UI=I2R=U2/R
电热器在单位时间消耗的电能——热功率。 热功率。 电热器在单位时间消耗的电能 热功率 单位： 单位：瓦 额定功率 回顾区别电功率和热功率
Q 2 P= t =I R
电热水器、电熨斗、电热毯、 电热水器、电熨斗、电热毯、白炽灯
• .非纯电阻电路 ：电动机 非纯电阻电路.： 非纯电阻电路 • 电功即电流所做的功(电动消耗的电能 电动消耗的电能): 电功即电流所做的功 电动消耗的电能 W=UIt • 电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量 电热即电流通过电动机电阻时所产生的热量: Q=I2Rt • W(=UIt)=机械能 机械能+Q(=I2Rt) 机械能 • 表明 在包含有电动机 电解槽等非纯电阻电路中 表明: 在包含有电动机,电解槽等非纯电阻电路中 电解槽等非纯电阻电路中, 电功仍等于UIt, 电功仍等于 • 电热仍等于 2Rt.但电功不再等于电热而是大于电 电热仍等于I 但电功不再等于电热而是大于电 热了. 热了 UIt＞I2Rt ＞ • 电功表达式 电功表达式: • 电功率表达式 电功率表达式: • 发热功率表达式: 发热功率表达式 W=UIt≠Q=I2Rt P=UI≠I2R P=I2R≠UI
电流的热效应--优质获奖教案
1.6《电流的热效应》教案一、教学设计思路首先利用给金属丝通电发热现象导入课题，让学生体验到原来不仅仅家用电热器会发热，激发学生的探究欲望，再利用多媒体视频和丰富的图片去引导学生学习电热现象，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的新课标理念。
教学中以学生为主体，让学生自己设计实验,进行探究.根据认知心理学和建构主义学习理论的观点，在物理课程和现实生活的情境中，教师要尽可能的创造条件让学生自己去发现问题，动手设计实验进行探究，在做中学，在体验、理解和应用的过程中，培养学生的创新能力和实践能力。
因此通过精心设计探究实验，让教师在课堂上做好学生学习的引导者、促进者，一切从学生的实际出发。
二、教学目标：（一）知识与技能1．学生能认识电流的热效应，识别生活中的电热器。
2．学生通过学习，知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。
3．学生通过交流、反馈，了解电流热效应的应用以及控制电流热效应带来的危害。
（二）过程与方法1、学生经历探究的过程，发现相关的物理规律。
2、学生通过交流、设计、分析培养学生利用物理方法解决实际问题的能力。
（三）情感·态度·价值观1、通过经历科学探究的过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要价值；2、通过对所学知识的应用，体会物理知识来源于生活，服务于社会的理念。
三、教学重难点：重点:通过实验探究电流热效应跟电流和电阻大小的关系。
难点:组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确结论。
四、教学资源：教师用：多媒体课件、焦耳定律演示器、电源、一段电阻丝等。
学生用：焦耳定律演示器、学案、课本。
六、板书设计第四节科学探究：电流的热效应。
1.6电流的热效应01
各式各样的家用电热器
电热器的结构共性
同学们，想一下，这么多电热器在结构上有什么相 同之处？
⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。 ⑵发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料做成的。
你知道吗？
为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高的电阻丝做？ 为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上？
一.电流的热效应
1.概念：
电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做 电流的热效应。 2.电热器:
利用电流做功将电能转换为内能的装置. 3.电热器的原理:
利用电流热效应。
一般电热器主要由电阻构成。
探究：电流通过电热器产生的热量跟 哪些因素有关？
猜想
①电阻R ②电流I ③通电时间t
实验方法
可以控制其他变量不变，先研究电热器 发出热量与电阻R的关系，再研究它与电 流I的关系，最后研究与通电时间t的关 系。
②电流I 热量与电阻的关系 ③通电时间t
R甲>R乙 R
甲
实验发现：
R甲 中的火柴棒先
被点燃 。
结论：
大 R 在电流、通电时间
乙 相同时，阻值 的电阻产生的热量 多。
①电阻R 热量与电流的关系 பைடு நூலகம்通电时间t
大 结论：在电阻、通电时间相同时，电流 的电阻
产。生的热量多。
热量与时间的关系
①电阻R
②电流I
5.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
6.白炽灯
t
发光原理：利用电流的热效应，使通电的金
属丝温度升高，达到白热，从而发光。
发光效率低，浪费能源，逐渐被各种节能灯所代替。
课堂检测
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
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。
六 电流的热效应
六 电流的热效应一 知识要点１．电阻与电流的热效应 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． 焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。
焦耳定律用公式表示：Ｑ＝Ｉ２Ｒｔ。
其中，Ｑ表示热量，Ｉ表示电流，Ｒ表示导体的电阻，ｔ表示导体通电的时间。
３． 热功率：电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率 Ｐ＝tQ ＝Ｉ２Ｒ。
多种电热器上都有铭牌，上面标明的额定功率就是它的热功率。
热功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是ｗ。
４． 当电流通过电动机时，电能主要转化为机械能，只有一部分转化为内能，这时电动机的功率大于热功率。
Ｐ电动机＝Ｐ热＋Ｐ机械若电动机两端的电压为Ｕ，通过电动机电流Ｉ，电动机线圈的内阻为Ｒ，则电动机电功率Ｐ电动机＝ＵＩ，电流通过电动机线圈的发热功率Ｐ热＝Ｉ２Ｒ，则电动机的机械功率Ｐ机械＝Ｐ电动机－Ｐ热＝ＵＩ－Ｉ２Ｒ ５． 当电流通过白炽灯等多种电热器时，电能几乎全部转化成内能，也就是纯电阻电路中，这时电功率等于热功率。
即Ｐ热=ＵＩ=Ｉ２Ｒ=U 2/R ，Q ＝Ｉ２Ｒｔ=UIt=U 2t/R6．白炽灯的发光原理：利用电流的热效应，使通电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光。
为避免高温下金属丝迅速氧化折断，灯泡要抽成真空或充入惰性气体。
白炽灯的发光效率较低。
二 范例剖析例1 有一个电压值可任意选取的电源，有若干根电阻值相同的电阻丝。
现把一根电阻丝接在电压值为U 的电源上，通电1 min ，电阻丝产生的热量为Q ，要想使电阻丝产生的热量为3Q ，应采取哪三种最简单的不同方法。
分析与解析 根据Q=I 2Rt 及导出公式Q ＝U 2t/R 可采取的方法有：方法一：由Q=I 2Rt 可知，把一根电阻丝仍接到U 两端，通电时间延长为3 min ，则电阻丝产生的热量为3 Q 。
方法二：由Q ＝U 2t/R 可知，把三根电阻丝并联接在U 两端，通电仍为1min ，则电阻丝产生的热量为3Q 。
1.6电流的热效应.
解：Q= I2Rt=(1A)2 × 2Ω × 60S =120J
12
【例题1】： 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 C．4:1 B．2:1 D．1:4
13
14
1909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料———钨 。钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都 要高，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料 中，钨是再合适不过的。 10
白炽灯泡
螺丝口
卡口
11
【例题1】：某电热器电阻丝的电阻是2欧， 当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是 多少焦？
8
3.热功率
1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。
Q 2 2.定义式： P = = I R t
9
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！
7
二.电流产生热量的表达式 1.公式：Q=I2Rt
2.焦耳定律
单位：I—安(A); R—欧(Ω); t—秒(S); Q—焦 ( J)
英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年 精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通 电时间的关系，即焦耳定律。
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 。
一般电热器主要由电阻构成。
5
探究：电流通过电热器产生的热量跟 哪些因素有关？ ①通电时间t
物理选修1-1 1.6 电流的热效应
能全部转化成内能,这时电功率等于热功率.
3.电流产生热量的其他表达式
(1). Q=UIt
U t (2). Q= R
2
【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两 端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω,线圈中 的电流为10A,若这台电动机正常工作1s， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。
已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
相同的是什么，不同的是什么．
【精讲精析】
电炉丝和铜导线是串联关系 ,故通过电炉丝的
电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学
性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据
白炽灯泡的发光原理：利用电流的热效应，使通 电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光。
节约用电 人人有责
节能灯
LED灯
我们生活当中有哪些可 行的节约用电的途径？
想 想 议议
24
本 课 小 结
一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发 热原理；会对一些家庭电热器进行简单的计算。
电流热效应、电热器发热原理、电阻丝材料特点 简单的家用电热器的计算。
求： （ 1）W （2）Q
解：1 ） W＝UIt ＝380×10×1J ＝3800J 2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1J ＝200J
4.电功和电热的关系 （ W 和 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）
适用于各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等．
【例题1】：某某电热器电阻丝的电阻是2Ω ， 当1A的电流通过时，1分钟产生的热量是多少？
选修1-1第一章 1.6 电流的热效应
二、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、 通电时间 成正比
2、公式：
Q I Rt
2
t，s。
3、式中各量的含义和单位：
Q，J； I，A； R，Ω；
4、应用： 制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、 电热毯、保险丝等。
二、热功率
1、定义：电热器在单位时间内消耗的电能叫热功率。
1．焦耳热 Q I 2 Rt
式中各量的含义和单位： Q，J； I，A； R，Ω； t，s。
2
U Q 2．热功率 P I 2 R 或 P R t
单位：瓦（W）
课堂练习和课外作业
课堂练习：P23 问题与练习1、 2、 3、4 课外作业：P23 问题与练习
课堂训练
1、规格为“220V，1000W”的电 炉，求： （1）电炉正常工作时，通过电阻 丝的电流 （2）电炉的电阻
新课标高中物理选修1－1 第一章 电场 电流
一、电流的热效应
前言：白炽灯泡通电以后，一会儿就热得 烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭。 1、定义：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。 问题：导体通电时发热的多少与哪些因素 有关？有什么关系？ 实验研究
一、电震实验
4.5A
48.4Ω
例1：在2s内共有12.50×1018个电子通过导体某横
截面，则通过导体的电流强度大小是 ()．
A．1.0A B．6.25×1018A
C．6.25×1017A
D．0.10A
例2：一导体两端的电压为90V，20s内通过导体某 横截面的电量为60C，则通过此导体的电流为 3.0 此导体的电阻为 30 Ω。 A，
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。
高中物理选修1-1课件：1.6电流的热效应+(共26张PPT)
电热毯 电暖气
换用节能灯 现在的家庭都安装了漂亮的吊灯，有的吊 灯要十几个白炽灯泡。如果把白炽灯改成怒色 调的节能灯，在同样的亮度下用电量可以减少 很多。
······ 查一查家中的各种电器，你发现家里的哪 些方面存在浪费电的现象？ 你家有哪些可行的节约用电的途径？
课堂小结
1．与导体通电时发热有关的因素 电阻、电流、通电时间
根据焦耳定律知道，只要有电阻存在，电路 中就会产生热。
根据电流的热效应，人们制成各种电热器， 如电热水器、电熨斗、电热毯等。过去安装在电 路上的保险丝，也是根据电流的热效应设计的， 它在电流过大时会因发热而熔断，起到保护电路 的作用。
电热毯
电暖气
电熨斗
我们知道，电热器使用的时间越长，产生的 热越多，消耗的电能也越多。
内产生的热Q=___I_2R__t___,这就是焦耳定律．
2．在物理学中,把_电__热__器__在单位时间消耗 的电能叫做热功率．
3． 如果一个电暖气在时间t内产生的热量 为Q,那么,它的热功率P=__Ｑ__/t__=__I_2R____．
练习2
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，
①电阻R
猜想
②电流I
③通电时间t
事实上，导体通电时发热的多少与哪 些因素有关呢？
控制条件（ R1 ＞ R2 ）
1 电流相同 通电时间相同 2 电阻相同 通电时间相同 3 电流相同 电 阻 相 同
电阻R1 电阻R2 发热 发热
较多 较少
电流大的发热多 时间长的发热多
实验结论
电流通过导体产生的热量随导 体中的电流的增大而增大，随导体 的电阻的增大而增大，随通电时间 的增加而增加。
电流的热效应课件
探究一
探究二
●名师精讲● 1.对焦耳定律的理解 在电流和电阻相同时,热量与时间成正比;在电阻和时间相同时,热量与 电流的二次方成正比;在电流和时间相同时,热量与电阻成正比。如串联的 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 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
������2 P= 。 ������2������2 t Q= , ������
探究一
探究二
【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 解析:本题主要考查对焦耳定律的理解。串联时电流相等,依据 Q=I2Rt 知,R1 发热量更大;并联时电压相等,依据 答案:A
六、电流的热效应
情景导入
课程目标
1.了解电流的热 效应跟哪些因 素有关。 电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的铜导线却不 那么热,这是什么原因呢? 提示:电炉丝和铜导线是串联关系,故通过电炉丝的电流与 通过铜导线的电流大小相等。电炉丝和铜导线相比,前者的 电阻大,后者的电阻很小,根据电流通过电阻发热的公式 Q=I2Rt,在电流相同条件下,相同的时间内,电炉丝的发热量 比铜导线上的发热量大得多。因此我们看到电炉通电后,电 炉丝热得发红而与之相连的铜导线却不那么热。 2.理解并能够用 焦耳定律解决 一些实际问题. 3.了解白炽灯的 发光原理。
物理选修1-1 1.6 电流的热效应--课件
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其他＋Q
返回
热功率
1.内容：在物理学中，把电热器在单位时间内消耗的电 能叫做热功率。
R
在电流、电阻相同时，通电时间 结论： 生的热量多。
R
电阻丝
演示
长
的产
实验验证
探究三：产热多少与电流大小的关系
R
'
R
R
结论：
电阻丝
演示
的产生的热量多。 返回
在通电时间、电阻相同时，电流
越
大
得出结论
1
2
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大， 电流产生的热量越多. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长， 电流产生的热量越多.
Q = I2Rt
3.单位：I-安（A），R-欧(Ω )，t-秒(s)，Q-焦(J). 注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器 的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 9 倍
例题
例1：流过一根10Ω 的电阻丝的电流为 2A，问这根电阻丝在30s内产热多少？
解题格式：
已知： R=10Ω，I=2A，t=30s 求： 解： 电热Q 由焦耳定律： Q=I2Rt 代数得：Q=1200J 答： 这根电阻丝共产热1200J。
3
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流 产生的热量越多.
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方 成正比.
交流讨论
前面两个现象的解释 1
第一个为什么 灯泡和导线是串联，灯 泡的电阻比导线的电阻大
《科学探究：电流的热效应》课件
当电流流过导体时，电子与导体 的原子发生碰撞，将动能转换为 热能，使得导体温度升高。这种 现象被称为电流的热效应。
焦耳定律
总结词
焦耳定律描述了电流的热效应，即当电流通过导体时，单位时间内产生的热量 与电流的平方、导体的电阻以及时间成正比。
详细描述
焦耳定律是电流热效应的基本定律，它指出单位时间内产生的热量Q与电流I的 平方、电阻R以及时间t成正比，数学表达式为Q=I²Rt。
对比分析
分析实验结果与理论预测之间的差异，探讨可能的原因和影响因素。
结论推导
结论总结
根据实验结果和数据分析，总结 电流热效应的规律和特点。
推导过程
根据实验数据和对比分析，推导出 电流热效应的一般结论和规律。
实际应用
探讨电流热效应在生产和生活中的 应用，如电热器、电暖器等。
05
结论与启示
实验结论
科学探究：电流的热效应
• 引言 • 电流的热效应原理 • 实验设计与操作 • 结果分析与讨论 • 结论与启示 • 参考文献
01
引言
主题简介
01
电流的热效应是指当电流通过导 体时，由于电阻的存在，电能会 转化为热能的现象。
02
这一现象在日常生活中随处可见 ，如电热器、电熨斗、电饭煲等 电器的加热功能都是利用电流的 热效应实现的。
从原子和分子的角度深入探讨电流热效应的机制， 有助于更深入地理解这一现象的本质。
探索新型电热材料
研究具有更高电热转换效率和更低能耗的新型电 热材料，有助于开发更高效、更环保的电器产品。
3
发展智能温度控制技术
结合现代传感器和控制系统，实现电器设备在工 作过程中的实时温度监控和智能调节，提高设备 的安全性和稳定性。
电流的热效应 课件
'
0
归纳总结由于 R 不变,可用比值法 =
'
0
2
求得 P'的值。
C.接在440 V的线路上的功率为400 W
D.接在55 V的线路上的功率为6.25 W
解析:不考虑温度对电阻的影响,电灯的电阻为定值,
0 2
即 R=
0
=
48 400
100
Ω=484 Ω。
'2
,将110
由P'=
V和55 V分别代入求得实际功率分别为25 W和
6.25 W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
解析:串联时电流相等,依据Q=I2Rt知,R1发热量更大;并联时电压
2
相等,依据Q= 知,R2发热量更大。故选A。
答案:A
归纳总结解决这类问题的关键是先明确不变的量是电流不变还
别上加以区分。
直流电动机两端加上电压以后,若电动机不转,则没有电能转化
为机械能,此时损失的电能全部转化为内能,这时的电路就是纯电
阻电路。
【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
联还是串联,无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路(如电动机线圈),
产生的热量都满足Q=I2Rt。
2
2.如果是纯电阻电路(白炽灯、电炉、电熨斗等),由I= ,可得Q=
t和Q=UIt;如果是非纯电阻电路,则Q<UIt。
温馨提示对于含有电动机的电路,不能简单地理解成它一定是一
§1.6电流的热效应 (新)
B．保持电阻不变，使电压减半
C．保持电炉两端电压不变，使其电阻减半
D．使电压和电阻各自减半
下列仪器中根据电流热效应工作的是( 例4 A．电熨斗 B．电热水器
AB )
C．电容器
00:38
D．手机
第一章 电场 电流—§6 电流的热效应 13
3
例5
例与练
选修1-1
某某电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电 流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？
00:38
00:38
1
电流的热效应
选修1-1
1、概念：电流流过导体时，导体就要发热，这 种现象叫做电流的热效应。
2、影响因素：
①电阻R ？阻碍电流
猜想
②电流I ③通电时间t
I大发热多
t长发热多
00:38
第一章 电场 电流—§6 电流的热效应
4
00:38
00:38
1
电流的热效应
选修1-1
选修1-1
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
) AD
B．电炉两端电压大于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率 【解析】由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A正确； 电动机电功率大于电炉的电功率，由P＝UI，知U机＞U炉 因此B、C错，D正确。
3、大小(焦耳定律): ①定律内容：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表达式：Q=I2Rt (普遍适用) 单位：I—安(A) R—欧(Ω) t—秒(s) Q—焦(J) 4、电功(W)和电热的关系: ①纯电阻的电路中--电能全部转化为内能 欧姆定律 W
电流为什么会发热？电流的热效应是什么？如何计算？
电流为什么会发热？电流的热效应是什么？如何计算？
流通过导体使导体发热的现象叫做电流的热效应。
电流的热效应是电流通过导体时电能转换成热能的效应。
电流通过导体产生的热量，用焦耳一楞次定律表示如下：
焦耳一楞次定律的物理意义是：电流通过导体所产生的热量，与电流强度的平方、导体的电阻及通电时间成正比。
在生产和生活中，应用电流热效应制作各种电气。
如白炽灯、电烙铁、电烤箱、熔断器等在工厂中最为常见；电吹风、电褥子等常用于家庭中。
但是电流的热效应也有其不利的一面，如电流的热效应能使电路中不需要发热的地方(如导线)发热，导致绝缘材料老化，甚至烧毁设备，导致火灾，是一种不容忽视的潜在祸因。
例题2 已知当一台电烤箱的电阻丝流过5 A电流时，每分钟可放出1.2×6
10J的热量，求这台电烤箱的电功率及电阻丝工作时的电阻值。
解：
根据公式(1—4)，电烤箱的电功率为：。
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热功率
电热器在单位时间内消耗的电能（即 产生的热量）叫热功率P
P＝Q / t＝I2R
注：像电动机、电风扇这样的用电器，其消耗 的电能主要转化为机械能，故电功率大于热功率
爱迪生
是位举世闻名的美国电学家和发明家，他除了 在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明 和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不 少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千 项创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡 献。
螺丝口:
卡 口:
某灯上标有 ‘‘220v 100w”表示什么？
一、电荷 1、
决定电热大小的因素——焦耳定律学习 猜想一下：
⑴电热与什么因素有关？ ⑵如何观察实验中的产生的电热的多少？ ⑶如何控制影响电热的因素不发生变化？ ⑷如何观察影响电热的因素的大小和变化？
观察电热的方法：
方法一
电热丝发热，点燃火柴 方法二 电热丝发热使煤油温升和膨胀 优点： 优点： ⑴现象直观、明显； ⑵器材简单，容易准备； ⑴现象直观、精确； ⑵受环境干扰较少。 ⑶实验时间短，操作简便。 缺点： 缺点： ⑴现象较细微，远处不便看； 现象容易受火柴、放置位 置、环境（ 如空气流动 ） ⑵器材复杂，准备较难； ⑶实验时间稍长。 等因素的干扰；
三、焦耳定律
1、内容：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。 2、公式：Q=I2Rt 公式中的物理量的单位分别是：
I→A，R→Ω，t→S，Q→J
说明：焦耳定律是实验定律，进一步实验证明，焦耳定 律适用于纯电阻电路。
纯电阻电路：电流通过导体以发热为目的，电能全部 转化为内能，故W=Q。例如：电炉、电熨斗、电饭锅、电 烙铁、白炽灯泡等。
香港夜晚
一、电阻的热效应
想一想，通电后这些用电器有什么 共同点？
通电后这些用电器有什么共同点？ 它们通电之后都会发热。
1、电流通过导体时能使导体温度升高，电能转变成 为内能，这就是电流的热效应。 2、焦耳定律 （1）、内容：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。 （2）、公式： Q
I
2
Rt
（3）、热功率：电热器在单位时间内消耗的电能（即 产生的热量）叫热功率P。
Q 2 P I R t
通电后这些用电器有什么共同点？
它们通电之后都会发热。
电流通过导体时能使导体温度升高，电 能转变成为内能，这就是电流的热效应。
一、电功：电流所做的功
W UIt
单位：焦J 实质是电能转化为其它 形式的能的数量。 二、电功率：单位时间内电流所做的功。
1 电流相同 通电时间相同 2 电阻相同 通电时间相同 3 电流相同 电 阻 相 同 电阻R1 发 热
较 多Leabharlann 电阻R2 发 热较 少
电流大的发热多
时间长的发热多
实验结论
电流通过导体产生的热量随导体中 的电流的增大而增大，随导体的电 阻的增大而增大，随通电时间的增 加而增加。
认识焦耳定律
英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索“功和热 量之间关系” ，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社 会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非 常感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用“焦耳” 做功或能的单位。
控制影响电热的因素不变的方法
⑴两电阻串联时，可以保证通过它们的电流和时间相同； ⑵用同一段电阻丝，可认为电阻不变； 观察影响电热的因素的方法 ⑴观察电流表示数，确定电流大小及其变化； ⑵在横截面积相等时，观察电阻丝的长度确定电阻大小； ⑶观察手表或秒表示数来控制时间；
接电源
实验现象记录表
控制条件（ R1 ＞ R2 ）
I
2
Rt
（3）、热功率：电热器在单位时间内消耗的电能（即 产生的热量）叫热功率P。
Q 2 P I R t
二、白炽灯：白炽灯是利用电流的热效应的原 理制成的。
爱迪生：是位举世闻名的美国电学家和发明家，他
除了在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发 明和贡献以外，在矿业、建筑业、化工等领域也有不 少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千项 创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡献。
W P t
单位：瓦（特）W
P UI
想一想，通电后这些用电器有什么 共同点？
通电后这些用电器有什么共同点？ 它们通电之后都会发热。
1、电流通过导体时能使导体温度升高，电能转变成 为内能，这就是电流的热效应。 2、焦耳定律 （1）、内容：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。 （2）、公式： Q