电流热效应(一)
电流热效应原理
电流热效应原理
电流热效应原理：
①电阻存在首先需认识到无论是金属半导体还是电解质任何导体内部都存在着一定程度电阻；
②电子运动当电流通过导体时实际上就是自由电子在外加电场作用下定向移动形成电流的过程；
③碰撞产热由于原子晶格固定不动当高速运动电子与其发生碰撞时会将部分动能转移给晶格；
④振动加剧晶格获得能量后会加剧自身振动表现为我们宏观上观察到温度升高现象即为产热；
⑤焦耳定律根据焦耳定律可知发热量Q与电流I平方电阻R成正比与通电时间t成正比即Q=I²Rt；
⑥实际应用电饭煲电熨斗等家用电器正是利用这一原理将电能高效转化为热能来加热食物衣物；
⑦安全隐患但另一方面也带来安全隐患如电线过载发热引发火灾电机绕组温升过高导致绝缘损坏；
⑧散热设计因此在设计电路尤其是大功率设备时需充分考虑散热问题采用风冷水冷等方式降温；
⑨材料选择此外还可选用低电阻率材料增大导线截面积减少接触电阻等方法降低发热量提高效率；
⑩温度系数值得注意的是某些材料电阻率会随温度升高而增大形成正反馈需用热敏电阻进行补偿；
⑪热电效应反之利用某些材料两端存在温差时会产生电动势特性可制成热电偶热电堆用于测温和发电；
⑫发展趋势随着纳米技术超导材料研究深入未来或许能找到在室温下零电阻传输电流的理想导体。
人教版物理精品教学课件 电流的热效应
电流的热效应
3.电流通过导体产生的热量与通电时间的关系
结论：在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长， 电阻产生的热量也会越多
电流通过导体所产生的热量（越多）
电流的大小 ↓
越大电阻的大小 ↓来自越大时间长短 ↓越长
电流的热效应
总
结
电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能
电流通过导体产生的热量的因素：
液面高度变化越大，说明空气的温度变化越大，即电流 产生的热量越多
结论：在电流和通电时间相同的情况下， 电阻越大，电阻产生的热量也就越多
电流的热效应
2.电流通过导体产生的热量与电流的关系 控制导体的电阻和通电时间相同
结论：在电阻和通电时间相同的情况下，通过一个 电阻的电流越大，电阻产生的热量也就越多
电视机
洗衣机
是不是利用电流的热效应来工作的呢？ A.是 B.不是
电流的热效应
电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关？ 电流的大小 电阻的大小 时间的长短
控制变量法
电流的热效应
1.电流通过导体产生的热量与电阻之间的关系
控制通过导体的电流和时间相同
U型管中液面高度的变化，反应了密闭空气温度的变化
电流的热效应
电流的热效应
热量从哪里来？
电流的热效应
电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能
电能 ↓
伴有热现象产生 灯丝会发热发光
电能 → 内能
电流的热效应
电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能
电热水壶
电熨斗
电饭锅
电能 → 内能
电暖气
电流的热效应
电流的热效应： 电流通过导体时，电能转化成内能
电流的大小 ↓
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。
沪科版物理九年级全册 1电流的热效应课件
R
演示
R
（2）电流产生的热量与电流的关系
实验结论
2、在通电时间和电阻相同的条件下， 电流越大，电流产生的热量越多。
电阻丝
R1
R1 R2
演示
R2
（3）电流产生的热量与电阻的关系
实验结论
3、在通电时间和电流相同的条件下， 电阻越大，电流产生的热量越多。
实验结论
结论1. 在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。
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
【例题】某电热器电阻丝的电阻为55欧， 接在220伏的电源上，在20分钟内共产生 多少热量？
解：
1. 电流通过导体时，导体产生的热量多少 跟通__电__时__间_____成正比，跟电_流__的__平__方______成 正比，跟导__体__的__电__阻____成正比。
焦耳
（J.P. Joule， 1818－1889）
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. 若电流做的功全部用来产生热量 即 Q=W 又∵ W＝UIt ，欧姆定律 U=IR ∴ Q=W=UIt=I2Rt
纯电阻电路：Q放=W总=UIt=U2/R t=I2Rt 非纯电阻电路：W总＞Q (W总=W外＋Q)
得出结论
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热 效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
注意：
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
A. 2倍 B. 4倍 C. 0.25倍 D. 0.5倍
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。
九年级物理下册《电流的热效应》教案、教学设计
3.教师简要介绍电流的热效应，激发学生对本节课的学习兴趣。
（二）讲授新知
1.教师详细讲解焦耳定律，阐述电流、电阻、通电时间与产生的热量之间的关系。
2.通过图示和实例，解释焦耳定律在实际应用中的重要性。
3.教师示范计算电流热效应的方法，强调注意事项，并解答学生疑问。
步骤三：讲解与示范
结合实验结果，讲解焦耳定律的计算方法，并通过实例进行示范，帮助学生掌握计算技巧。
步骤四：问题解决
设计具有挑战性的问题，让学生运用所学知识进行分析和解决，培养学生的思考能力和知识运用能力。
步骤五：课堂讨论
组织学生进行课堂讨论，分享自己的解题过程和心得，提高学生的表达能力和团队合作精神。
三、教学重难点和教学设想
（一）教学重难点
1.理解电流的热效应原理，掌握焦耳定律及其计算方法。
2.学会运用电流的热效应解释实际现象，提高知识运用能力。
3.培养学生实验操作和观察问题的能力，提高学生的科学思维。
（二）教学设想
1.采用情境导入法，引导学生思考电流热效应在日常生活中的应用，如电热毯、电热水器等，激发学生的学习兴趣。
（三）学生小组讨论
1.学生分成小组，针对以下问题进行讨论：
a.电流热效应在实际生活中的应用；
b.如何运用焦耳定律进行相关计算；
c.电流热效应在节能环保方面的意义。
2.各小组汇报讨论成果，其他小组进行补充和评价。
（四）课堂练习
1.教师设计具有针对性的练习题，让学生独立完成。
2.练习题包括：
a.运用焦耳定律计算特定电路产生的热量；
4.引导学生关注科技发展，了解电流热效应在新技术、新能源领域的应用，激发学生为国家和人类的进步贡献自己的力量。
2022年北师大版物理《电流的热效应》精品教案
1电流的热效应教学目标【知识与能力】1.知道电流的热效应及其应用。
2.知道电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。
3.通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
【过程与方法】通过实验探究电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间的关系，培养学生设计实验、分析现象、得出结论、通过大量的实验发现了电能转化为内能的定量的规律，这就是著名的焦耳定律。
【情感态度价值观】能从利弊两个方面认识电热现象，体验用辩证的思想观点分析问题。
教学重难点【教学重点】焦耳定律的理解。
【教学难点】通过实验，培养学生提出问题、猜测假设、设计实验方案、动手操作实验的能力。
教学过程新课导入在生产、生活实践中，常常需要用电产生热来为我们效劳。
电热炼钢电热来烧水电暖器电炉实质：电能转化为热能。
它们利用的就是电流的热效应进行新课一、电流的热效应1.电流的热效应:电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。
〔1〕电热毯就是利用电流的热效应制作的,通电后可以供人们取暖。
〔2〕电灯在工作时把电能转化为内能和光能，人们利用电灯来照明。
〔3〕电炉子在工作时把电能转化为内能，人们利用电炉子来烧水。
例：以下主要利用电流热效应工作的用电器是〔〕A.电烤火炉B.电风扇C.电视机D.答案：D二、实验探究：电流产生的热量与什么因素有关提出问题：电流产生热量大小与什么因素有关呢猜测与假设：电流产生热量大小可能与以下因素有关〔1〕电流产生热量与通电时间的长短有关。
〔2〕电流产生的热量可能与电流的大小有关。
〔3〕电流产生热量导体电阻的大小有关。
实验方法：控制变量法、转化法实验原理：给电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被煤油吸收，煤油吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，煤油的温度升高得越高。
用温度计测量煤油温度上升的多少，就可以比拟电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。
科学探究：电流的热效应
3
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.
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 焦耳
流产生的热量与电流、电阻和通电
得发红，而导线却几乎不发热? 电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关?
提出问题：
电流产生的热量跟哪些因素有关呢？
电流的大小
猜想： 导体电阻的大小 通电时间
实验方法： 控制变量法
转换法
实验分析
1
选用煤油： 比热容小，绝缘体
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.
2
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.
科学探究 电流的热效应
• 1．电功：电流所做的功，简电功的单位是焦（J）， 常用单位有千瓦时（kW· h）. 1kW· h＝3.6×106J
• 2．电功率：单位时间内电流所做的功
（１）一段电路上的电功率P等于这段电路两 端的电压U和电路中电流I的乘积． （２）电功率表示电流做功的快慢．
三、电能和电热关系
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为 内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电 流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 纯电阻电路 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电 机的机械能： 电能 内能+机械能
注意：
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外＋Q)
焦耳定律电流的热效应
实验验证 探究一：产热多少与电阻大小的关系
R2
电阻丝
R1
结论：
演示
在电流、通电时间相同时，阻值
大 的R电1阻产R生2的热量多。
热量与电阻的关系
②电流I 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乙
在电流、通电时间 相同时，阻值
的电阻产生的热量
多。
实验验证 探究二：产热多少与通电时间的关系
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
例题
例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？
解题格式：
已知： 电阻R=10Ω，电流I=2A，时间t=30s 求： 电热Q
解： 由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）
电流的热效应
电流通过导体时会发热，将电 能转化成内能的现象叫做电流 的热效应
.
利用电流热效应工作的装 置，称为电热器
合理猜测
why ？
烫手
不烫手
现象: 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？
根据此现象，你能提出什么问题？
感受生活
电流的热效应
电流流过导体时，导体就要 发热。
答： 这根电阻丝共产热1200J。
例题
例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后 产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻 丝的电流是多少？
解题格式：
已知： 电阻R=50Ω，热量Q=1.8*104J，时间t=10s
求： 电流I
电流热效应
控制变量法
电阻
电流 通电时间
电流产生 的热量
保持 电流和通电时间 一定，改变 电阻 ;
视频：电热通过什么来反映.mp4
电流通过导体所产生热量的多少通 过 U形管内液体的高度变化 来反映
转 换 法
空气
1，保持通电时间、电流一定，改变电阻， 研究热量与电阻的关系.flv
质量相同 初温相同
实验表明: 结论1: 在电流和通电时间相同时，
热量越多。
结论2. 在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的
热量越多。
电阻 电流 通电时间
控制变量法
电流产生 的热量
保持 电流和电阻 一定，改变 通电时间 ;
3，保持电流和电阻一定，改变通电时间，
研究热量与通电时间的关系.flv
结论3:
;
笔记
一、电流的热效应
1、电流通过导体时，电能要转化成内能， 这个现象叫做电流的热效应。
焦耳定律
电
电热器
能
转
化
电热油通汀 电导体电 炉发热的电暖现器 象 电热杯
为
内
热得快
能
电水壶
电熨斗
电饭锅
笔记
一、电流的热效应
1、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。
灯泡如何发光.mp4
思考：导线和电炉丝串联，为什么电炉 丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？
笔记
一、电流的热效应
电流通过导体产生的热
量与电流的二次方成正比，
与导体的电阻成正比，与通
电时间成正比。
笔记
一、电流的热效应
笔记
1、电流通过导体时，电能要转化成内能， 这个现象叫做电流的热效应。
第2章电流的热效应和力效应
二、单相交流电动力
对于同一回路的两个载流导体，若通过的 是同一正弦交变电流，且 i 1 i 2 I msint
F
C(I
msint )2
107
CI
m2 (1
cos 2t
2
)
107
电动力的平均值
电动力的平均值Fp为
Fp
1 CI
2
2
m
107
CI
2
107
通常，人们关心的是电动力的最大值，对于非正弦变化的电流，
第二节 电器的发热和散热规律
一、电器中热量的产生 1、电阻损耗
P=I 2 R
集肤效应和邻近效应使电流密度的分布不均匀
同相电流
交流电阻的表达式
考虑上述两效应后，交流电阻的表达式可写为
Rc
Kjf
Kl j
l S
电阻率与温度有关
= 20 [1+(20)] = 0 (1+T)
铁磁损耗
2. 铁磁损耗
三、三相正弦交流时的电动力
在工频三相电路中，各相电流都按正弦变化，且相角依 次相差120，导体通常作三相同平面平行布置或不在 同一平面角形布置，因此每相导体都同时受到其余两 相电磁耦合的作用力，在任一瞬间导体所受的力是两 个电动力的向量和，其大小和方向都随时间而变化， 且其变化规律必然与导体的布置方式相关 。
计算电动力的通用表达式可写成：
F
0 4
CI1
I2
CI1
I2
107
(N)
C是一个系数，完全由导体间的相互位置、几 何结构及介质种类等具体条件所确定。
不同回路结构的回路系数可从有关手册查到 。
二、用能量平衡原理计算电动力
九年级物理电流的热效应
在设备运行过程中，应密切观察其运行情况，如 发现异常应及时停机检查，避免事故扩大。
3
及时处理异常情况
一旦发现设备出现过热、异味等异常情况，应立 即停机检查，并采取相应的处理措施，确保设备关键知识点总结回顾
电流通过导体时会产生热量，这是电流的热效应 。
电阻、电压与热量关系
电阻越大，电流产生的热量越多。
电压越高，电流产生的热量越多。
电阻和电压同时影响电流产生的 热量，但电阻的影响更为显著。
影响因素分析
电阻大小
电阻越大，产生的热量越多。
环境温度
环境温度越高，导体散热越慢， 产生的热量越多。
电流大小
电流越大，产生的热量越多。
通电时间
通电时间越长，产生的热量越 多。
状态。
电弧炉冶炼
利用电极与炉料之间放电产生的电 弧热来熔化金属，适用于高温冶炼 过程。
感应加热
利用交变磁场在金属导体中产生的 感应电流，通过电阻发热来加热金 属。
塑料加工中加热原理及设备介绍
加热原理
塑料加工中，通过电流热效应加 热塑料原料，使其软化、熔融，
便于成型加工。
设备介绍
塑料加工设备如注塑机、挤出机 等，采用电热圈、电热板等加热
02
加强散热措施
对于易发热的设备，应加强散热措施，如增加散热片、风扇等，以提高
设备的散热效果，降低设备温度。
03
定期检查和维护
定期对设备进行检查和维护，及时发现和处理潜在的安全隐患，确保设
备处于良好的工作状态。
实际操作中注意事项
1 2
严格遵守操作规程
在操作过程中，应严格遵守电器设备的安全操作 规程，避免因误操作而引发安全事故。
电流通过导体产生的热效应实验
环境温度：环境温度影响热 量散失和实验结果的准确性。
实验结果的应用和拓展
电流热效应的应用：加热、 焊接、切割等
电流热效应的拓展：电磁 感应加热、高频感应加热
等
实验结果的应用：研究材 料的热性能、热处理工艺
等
实验结果的拓展：研究电 磁场的热效应、电磁场的
应用等
06
实验总结
实验收获和体会
项标题
加深了对电流热效 应原理的理解，通 过实验观察了电流 通过导体时产生的
图表。
03
数据分析：通过对比不同电流、电压下的温
度变化，分析电流热效应的规律。
04
结果解读：根据数据分析结果，解释电流热
效应的原理，并给出实验结论。
实验结论的得出和解释
实验目的：验证电 流热效应的存在和 规律
实验方法：使用电 阻丝作为发热元件， 测量电阻丝两端的 电压和电流，以及 电阻丝的温度变化
实验装置：将电流 表、电压表、电阻、 导线等连接起来， 形成闭合回路
01
02
实验步骤：首先， 将电流表、电压表、 电阻、导线等连接 起来，形成闭合回 路；然后，打开电 源，观察电流表和 电压表的读数，记 录实验数据；最后， 关闭电源，整理实 验器材，完成实验。 03
进行实验操作并记录数据
01
连接电路：按照实验电路图正确连接电源、电
03
实验步骤：连接电路，测量电 阻两端的电压和电流，记录温 度变化，分析实验数据
04
实验结果：电流通过导体产生的 热量与电流的平方成正比，与电 阻成正比，与通电时间成正比
05
实验结论：电流通过导体产生 的热效应是客观存在的，可以 用于电加热、电焊等实际应用。
06
理解焦耳定律
电热器--电流的热效应
电热器电流的热效应1．电热器是利用电流做功将电能转变为内能的装置，电热器一般都是由电阻构成的．2．焦耳通过大量实验精确地确定了电流产生热量跟电流强度、电阻和时间的关系：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比．即：Q=I2Rt。
它适用于任何用电器热量的计算．(1)电流的热效应跟电阻大小的关系电流通过导体时电能要转化成热，即导体通电要发热．如果电流通过导体电能全部转化为热，电流通过导体消耗电能就等于电能转化为内能。
利用电功公式W=UIt和欧姆定律公式I=U/R可得电能转化成的内能Q=I2Rt，这个关系式表明，在电流相同的条件下，电能转化成内能率跟导体的电阻成正比．对于电流通过时电能全部转化为热的用电器，电能转化为的内能也可表示为Q=U2t/R，这个关系式表明，在电压相同的条件下，电能转化为内能跟导体的电阻成反比．也就是说，在电压相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较少．(2)电流通过电热器消耗的电能电流通过电热器消耗的电能全部转化成热，电热器消耗的电能，即产生的热为Q=Pt=I2Rt 或Q=Pt=U2 t/R ．难点：理解电热器产生热量的实验探究过程及分析、归纳实验结论。
二、电流通过电热器所产生热量的多少与哪些因素有关？4．对于电热器产生热量的多少，我们可以进行定性的比较：将火柴棒插入电阻圈中，火柴先被点燃的电阻圈温度升高得多，产生的）（A）导线有绝缘层保护，能隔热（B）导线散热快，所以温度低（C ）通过导线的电流小于通过电熨斗的电流（D ）导线电阻小，产生热量少点拨：电熨斗是利用电流的热效应制成和工作的，电熨斗的发热体和连接导体串连接在电路中，通过的电流相等、发热体的电阻远大于连接导线的电阻，根据电流的热效应跟电阻大小的关系知，在电流相同的条件下，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较多，使得电熨斗很烫，连接导线却不热。
解答：D总结：本题考查运用电流热效应跟电阻大小的关系解释物理现象的能力，理解串联电路各处电流相等和电流相同，通电时间相同时，电能转化成的热跟电阻成正比，是解答本题的关键。
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。
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1、自主学习
阅读119页第1、2自然段，回答：
什么叫电流的热效应？
2、合作探究
提出问题：电流的热效应与哪些因素有关？
猜想：根据以下提示合理猜想（你一定行）
（1）白炽灯工作时，灯丝热的发光，而与之相连的导线却几乎不发热。你猜想电流通过导体产生的热量可能跟有关。
（2）同样的导线与电炉相连时，可能被烧焦。你猜想电流通过导体产生的热量可能跟有关。
教学重点
焦耳定律
教学难点
焦耳定律
教材分析
本节内容分为两部分：第一部分通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，第二部分学习焦耳定律的内容和电流的热效应在科研、生产、生活中广泛应用实例。
教科书从能量转化的角度分析了用电器为什么会发热，从而引出了电流的热效应的概念。知道热效应之后提出：电流产生热量的多少与什么因素有关？然后围绕所提出的问题展开探究，最后根据探究结果得出焦耳定律的内容、公式、使得知识更加完整。
3、焦耳定律
阅读121页焦耳定律，回答：
（1）内容：
（2）公式：
（3）各物理量符号及单位：Q ------（）
I ------（）
R ------（）
t------（）
三、课堂检测123页：2、4题
四、畅谈收获
五、作业《优化设计》轻松尝试1-5、知能演练1-5
教学过程
九年级物理导学方案
第周第课时班级：__________姓名：____________
课题
电流的热效应
课型
新授课
学习目标
（1）知道什么是电流的热效应。
（2）知道电流的热效应与导体的电阻，通过导体的电流、通电时间的定性关系。
一、课前化成的热能多少与什么因素有关呢？
九年级物理教学设计
第周第课时
课题
电流的热效应
课型
新授课
主备
常淑利
副备
高伟伟
教学目标
1、知识与技能
（1）知道什么是电流的热效应。
（2）知道电流的热效应与导体的电阻，通过导体的电流、通电时间的定性
关系。
2、过程与方法
通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。
3、情感、态度与价值观
通过电热的利用和防止的学习，认识科学是有用的。
（3）刚刚工作的灯泡并不热，过一会就会烫手。电流通过导体产生的热量可能跟有关。
设计实验方案，制定计划：
实验方法：、
简要步骤:（1）
（2）
（3）
需要哪些器材？对于所选择的液体有什么要求？
需要记录哪些物理量？怎样设计表格？（将设计表格画在120页预留位置）
演示实验，收集数据
分析数据，得出结论：（将结论填写在121页结论部分）