高中物理选修11人教版同步辅导与检测课件：1.6电流的热效应
合集下载
学高中物理一电场电流六节电流的热效应新人教版PPT课件
1.电流的热效应是电流通过导体 时，导体发热，温度升高，电 能转化成内能的现象，白炽灯 是利用电流热效应发光的。
2．电流流过导体时产生的热量， 跟电流的二次方、导体的电 阻、通电时间成正比，这个 规律叫做焦耳定律。公式Q＝ I2Rt，单位焦耳。
3．热功率是指电热器在单位时 间内消耗的电能，公式P＝ Q/t＝I2R，单位是瓦特，简 称瓦，符号W。各种电热器 铭牌上标明的额定功率就是 热功率。
[例1] 下列说法正确的是
()
A．通过电阻的电流越大，产生的热量越多
B．导体的电阻越大，产生的热量越多
C．通电时间越长，产生的热量越多
D．对同一导体，通过的电流越大，通电时间越长，产
生的热量越多
[思路点拨] 熟练掌握焦耳定律，可得出结果。
[解析] 由Q＝I2Rt知，电流大，如果时间很短，热量 Q依然可以很小，A项错误；同理可分析B、C项也是错误 的；只有D项正确。
A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少
B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，
所以就不那么热
C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多
D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少
解析：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。 答案：D
[答案] D
对于含多个物理量的公式的理解及变化过程的分析 要利用控制变量的方法进行。
1．两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2，R1的横截 面积较大，在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒，当
2．电流流过导体时产生的热量， 跟电流的二次方、导体的电 阻、通电时间成正比，这个 规律叫做焦耳定律。公式Q＝ I2Rt，单位焦耳。
3．热功率是指电热器在单位时 间内消耗的电能，公式P＝ Q/t＝I2R，单位是瓦特，简 称瓦，符号W。各种电热器 铭牌上标明的额定功率就是 热功率。
[例1] 下列说法正确的是
()
A．通过电阻的电流越大，产生的热量越多
B．导体的电阻越大，产生的热量越多
C．通电时间越长，产生的热量越多
D．对同一导体，通过的电流越大，通电时间越长，产
生的热量越多
[思路点拨] 熟练掌握焦耳定律，可得出结果。
[解析] 由Q＝I2Rt知，电流大，如果时间很短，热量 Q依然可以很小，A项错误；同理可分析B、C项也是错误 的；只有D项正确。
A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少
B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，
所以就不那么热
C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多
D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少
解析：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。 答案：D
[答案] D
对于含多个物理量的公式的理解及变化过程的分析 要利用控制变量的方法进行。
1．两根材料和长度都相同的均匀电阻丝R1和R2，R1的横截 面积较大，在它们上面用少许凡士林粘几根火柴棒，当
高中物理人教版选修11课件：第一章 六、电流的热效应
正确.
答案:D
二、
电功和电热
知识精要
1.电功与电热的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
白炽灯、电熨斗、电饭锅
常见电器
等
电功与电 电功等于电热
U2
2
热的关系 W=Q=UIt=I Rt= t
R
电动机、电风扇、电冰箱
等
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
电功大于电热 W>Q
2.额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所加的电压叫额定电压,额定电压下消耗
)
A.电烙铁
B.电炉
C.电磁炉
D.微波炉
解析:电烙铁、电炉中电流通过电热丝而发热,是利用了电流的热效
应,故 A、B 项正确;电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场,从而在
锅体中产生涡流而发热;微波炉的工作原理是电流在微波管中产生
了电磁波(微波),微波使水分子高速振荡而加热食物,所以 C、D 项错
误.
答案:AB
答案:甲 乙
迁移应用
下列说法正确的是(
)
A.通过电阻的电流越大,产生的热量越多
B.导体的电阻越大,产生的热量越多
C.通电时间越长,产生的热量越多
D.对同一导体,通过的电流越大,通电时间越长,产生的热量越多
解析:由 Q=I2Rt 知,电流大,如果时间很短,热量 Q 依然可以很
小,A 项错误;同理分析其余选项可知 B、C 项也是错误的;只有 D 项
成内能,这时电功率大于(选填“大于”“小于”或“等于”)热功率.
(2)电流通过白炽灯泡时,电能全部转化为内能,这时电功率等于
热功率.
预习交流 2
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
答案:D
二、
电功和电热
知识精要
1.电功与电热的比较
纯电阻电路
非纯电阻电路
白炽灯、电熨斗、电饭锅
常见电器
等
电功与电 电功等于电热
U2
2
热的关系 W=Q=UIt=I Rt= t
R
电动机、电风扇、电冰箱
等
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
电功大于电热 W>Q
2.额定功率和实际功率
(1)用电器正常工作时所加的电压叫额定电压,额定电压下消耗
)
A.电烙铁
B.电炉
C.电磁炉
D.微波炉
解析:电烙铁、电炉中电流通过电热丝而发热,是利用了电流的热效
应,故 A、B 项正确;电磁炉是利用交变电流产生交变的磁场,从而在
锅体中产生涡流而发热;微波炉的工作原理是电流在微波管中产生
了电磁波(微波),微波使水分子高速振荡而加热食物,所以 C、D 项错
误.
答案:AB
答案:甲 乙
迁移应用
下列说法正确的是(
)
A.通过电阻的电流越大,产生的热量越多
B.导体的电阻越大,产生的热量越多
C.通电时间越长,产生的热量越多
D.对同一导体,通过的电流越大,通电时间越长,产生的热量越多
解析:由 Q=I2Rt 知,电流大,如果时间很短,热量 Q 依然可以很
小,A 项错误;同理分析其余选项可知 B、C 项也是错误的;只有 D 项
成内能,这时电功率大于(选填“大于”“小于”或“等于”)热功率.
(2)电流通过白炽灯泡时,电能全部转化为内能,这时电功率等于
热功率.
预习交流 2
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
高中同步人教物理选修11练习：第一章 六电流的热效应 含解析
[课时作业]一、选择题1．通电导体发热的规律是由下列哪位物理学家总结的()A．欧姆B．焦耳C．安培D．法拉第解析：根据物理学史知，焦耳总结了通电导体发热的规律，即焦耳定律．答案：B2．(多选)下列电器在工作时，主要利用了电流热效应的是()A．电暖器B．录音机C．电话机D．电饭锅解析：电暖器和电饭锅是电能转化为内能(热能)的装置，A、D项对．而录音机和电话机是电能和机械能(声能)相互转换的装置，B、C项错．答案：AD3．在验证焦耳定律的实验中，为了比较电流通过两根不同的电阻丝产生的热量跟电阻的关系，实验时应同时保持相同的物理量是()A．通过它们的电流和加在两端的电压B．通过它们的电流和它们的电阻C．通过它们的电流和通电时间D．通过它们的电流、加在它们两端的电压及通电时间解析：根据焦耳定律Q＝I2Rt知，电流通过电阻丝产生的热量跟电阻大小、电流的大小、通电时间有关，要想比较不同电阻的电阻丝的发热量必须控制电流和通电时间一样．答案：C4．下列说法正确的是()A．通过电阻的电流越大，产生的热量越多B．导体的电阻越大，产生的热量越多C．通电时间越长，产生的热量越多D．对同一导体，通过的电流越大，通电时间越长，产生的热量越多解析：由Q＝I2Rt知，电流大，如果时间很短，热量Q依然可以很小，A项错误；同理可分析B、C项也是错误的；只有D项正确．答案：D5．一台国产封闭型贮水式电热水器的铭牌上所列的主要技术参数如下表所示．根据表中提供的数据，此电热水器在额定电压下处于加热状态时，下列判断正确的是( )A ．通过热水器的电流约为0.15 AB ．通过热水器的电流约为4.4 AC ．热水器工作5小时耗电6 kW·hD ．热水器工作5小时耗电60 kW·h解析：根据电功率公式P ＝UI 可知，已知P ＝1 200 W ，U ＝220 V ，所以I ≈5.5 A ，选项A 、B 都错．根据W ＝Pt 知，工作5小时耗电为6 kW·h ，所以选C.答案：C6．通过电阻R 的电流为I 时，在t 时间内产生的热量为Q ，若电阻为2R ，电流为I2，则在时间t 内产生的热量为( )A ．4QB ．2Q C.Q 2 D.Q4 解析：由Q ＝I 2Rt得，Q 1＝(I 2)2·2R ·t ＝I 2Rt 2＝Q2.答案：C7．有一只电烙铁，如果在同一个家庭电路里，要使它在相同的时间内产生的热量少些，下面几种改装方法可行的是( )A ．把电阻丝剪去一小段B ．更换一根较粗的电阻丝C ．给电阻丝串联一个电阻D ．给电阻丝并联一个电阻解析：注意隐含条件是在同一个家庭电路中，意思为电压恒定，由焦耳定律的变形公式Q ＝U 2Rt ，要增大R 或减小U 才能减小相同时间里的发热量，所以C 正确．答案：C8．(多选)对计算任何类型的用电器的电功率都适用的公式是( ) A ．P ＝I 2R B ．P ＝U 2RC ．P ＝UID ．P ＝Wt解析：D 是定义式，C 是通过定义式推导而得，而A 、B 都是通过欧姆定律推导而得，所以A 、B 只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路．答案：CD9．(多选)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 ＝I 2Rt 得，相同的时间内放热相等，选项A 正确；由于电动机消耗的电能有一部分要对外做功，所以电动机消耗的功率大于电炉的功率，由P 机＝U机I ，P 炉＝U 炉I知，U 机I ＞U 炉I ，所以电动机两端的电压大于电炉两端的电压，因此选项B 、C 错误，选项D 正确．答案：AD10．(多选)一直流电动机所加电压为U ，电流为I ，线圈内阻为R ，当它工作时，下列说法正确的是( )A ．电动机的输出功率为U 2RB ．电动机的发热功率为I 2RC ．电动机的输出功率为IU －I 2RD ．电动机的功率可写作IU ＝I 2R ＝U 2R解析：电动机工作时是非纯电阻元件，热功率P 热＝I 2R ，电功率P ＝UI ，输出功率P 出＝IU －I 2R ，故选项B 、C 正确．答案：BC 二、非选择题11．一只规格“220 V 1 000 W ”的电炉，求：(1)它在正常工作时的电阻；(2)如果电网电压为200 V ，则电炉工作时的实际功率(假设电炉电阻保持不变)； (3)在220 V 电压下，电炉每天使用2 h 产生多少焦耳的热量？一个月(30天)要消耗多少度电？解析：(1)设电炉电阻为R ，根据P ＝U 2R 得R ＝U 2P ＝22021 000Ω＝48.4 Ω.(2)当电网电压U ′＝200 V 时，电炉工作时的实际功率P ′＝U ′2R ＝200248.4 W ≈826.4 W.(3)一天产生的热量Q ＝Pt ＝1 000×2×3.6×103 J ＝7.2×106 J ， 在220 V 的电压下，一个月消耗的电能为 W ＝Pt ′＝1×2×30 kW·h ＝60 kW·h ＝60度． 答案：(1)48.4 Ω (2)826.4 W (3)7.2×106 J 60度 12．一辆电动自行车的铭牌上给出了如下的技术参数表：(2)电动机正常工作时，损失了多少功率？解析：(1)由表中的技术参数可知，此车电动机正常工作时，消耗的电功率：根据P ＝UI 可得P ＝126 W.(2)由表中的技术参数可知，额定电压下的输出机械功率为110 W ，根据P ＝P 输出＋P 损可得电动机损失的功率P 损＝16 W.答案：(1)126 W (2)16 W。
高中物理 1.6 电流的热效应同步备课课件 新人教版选修11
的是( )
A．电阻(diànzǔ)大的发热多
B．电阻(diànzǔ)小
的发热多
C．一样多
D．无法比较
【解析】 并联的纯电阻(diànzǔ)电路，电压U相同，电
热 用 公 式 Q ＝ U2t/R ， 电 阻 (diànzǔ) 越 大 ， 电 热 越 少 ， 电 阻
(diànzǔ)越小，电热越多，所以B正确．
A．电炉放热和电动机放热相等 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(děngyú)电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
第十八页，共25页。
【解析】 由于电炉与电动机电阻相等，电流也相等， 由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A正确；由于电动机消 耗 (xiāohào) 的 电 能 有 一 部 分 要 对 外 做 功 ， 所 以 电 动 机 消 耗 (xiāohào)的功率大于电炉的功率，由P机＝U机I，P炉＝U炉I 知，U机I＞U炉I，所以电动机两端的电压大于电炉两端的电 压，因此B、C错，D正确．
2．思考判断 (1)日光灯是白炽灯．(×) (2)白炽灯泡的电功率越大，灯丝越粗．(√) 3．探究交流(jiāoliú) 白炽灯泡内为什么要抽成真空或充入惰性气体？ 【提示】 为了避免高温下金属丝的氧化.
第六页，共25页。
电热(diànrè)的因素及焦耳定律
【问题导思】 1．电流通过电阻时产生的热量可能与哪些因素有关？ 2．如何探究电流通过电阻时产生的热量与各种因素的关 系？ 3．焦耳定律反映(fǎnyìng)了哪些因素与电流通过导体产 生的热量有关？关系是什么？
第二十页，共25页。
焦耳定律内 公容 式 电流的热效应热 额功 定率 功率
白炽灯工 内作 部原 环理 境
高二人教版物理选修1-1课件：《1.6电流的热效应》
电饭煲
电油炸锅
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
电热水壶
电烙铁
电热毯
第四节 科学探究：电流的热效应
1.知道并会探究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。 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式。 3.了解电功与电热的关系。
这些常见家用电器的共同特点： 1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流 的热效应。 2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。 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。
为Q2，那么Q2是Q1的( B )
A.2倍
B.4倍
C.0.25倍
D.0.5倍
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。 2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 3.焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 公式：Q=I2Rt。
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热 量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ 越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通 电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889）， 英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特 附近的索尔福德，1889 年10月11日卒于塞尔。
焦耳定律的理论推导 电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt
电流通过纯电阻导体时所做电 功全部转化为电热Q=W=UIt
对于纯电阻导体U=IR
Q=W=UIt=IRIt=I2Rt
问题1. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的 电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发 烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
电油炸锅
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
电热水壶
电烙铁
电热毯
第四节 科学探究：电流的热效应
1.知道并会探究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。 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式。 3.了解电功与电热的关系。
这些常见家用电器的共同特点： 1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流 的热效应。 2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。 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。
为Q2，那么Q2是Q1的( B )
A.2倍
B.4倍
C.0.25倍
D.0.5倍
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。 2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 3.焦耳定律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比， 跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 公式：Q=I2Rt。
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热 量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ 越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通 电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889）， 英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特 附近的索尔福德，1889 年10月11日卒于塞尔。
焦耳定律的理论推导 电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt
电流通过纯电阻导体时所做电 功全部转化为电热Q=W=UIt
对于纯电阻导体U=IR
Q=W=UIt=IRIt=I2Rt
问题1. 灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的 电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发 烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
高考物理 16 电流的热效应课件 新人教版选修11
学习(xuéxí)·探究区
[要点提炼]
1．从能量转化的角度来看电功与电热的关系：(1)纯电阻电
本 路把消耗的电能全部转化成了 内能(n；èi nénɡ)
学
案 栏
(2)非纯电阻电路把消耗的电能一部分转化成了内能，另一
目 开
部分转化为
其他(qítā)形式的能
．
第十三页，共25页。
学习(xuéxí)·探究区
学
案 栏
U 和消耗的电能 E 各是
(A )
目 开
A．U＝4 V，E＝16 J
B．U＝8 V，E＝16 J
C．U＝4 V，E＝32 J
D．U＝8 V，E＝32 J
第二十二页，共25页。
自我(zìwǒ)·检测区
2．有一只小型直流电动机和一只白炽灯，它们的铭牌上都
标有“220 V 40 W”的字样，现将它们并联接在电源电压
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
本
学 案
电流通过电阻发热的公式 Q＝I2Rt，在电流相同条件下，相
栏 目
同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得
开
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．
答案(dáàn) D
本
学 案
＝IR.所以欧姆定律适用于纯电阻电路．计算该电路消耗电
栏 目
能的公式和计算在相同时间内生热的公式是相同的，可为：
开
W＝UIt＝I2Rt＝UR2t.同理可得，电功率和电热功率关系为：
P＝UI＝I2R＝UR2.
第十一页，共25页。
学习(xuéxí)·探究区
高中物理 第1章 电场 电流 6 电流的热效应课件1高二选修11物理课件
【解析】电阻一定时，使电流减半，由 P＝I2R 知，电功 率减为原来的14，可见 A 项错；同理，使电压减半，由 P＝UR2知， 电功率也为原来的14，故 B 项错；当电压不变，电阻减半时， 由 P＝UR2知，电功率变为原来的 2 倍，可见 C 项错；由 P＝UR2 知，当 U 和 R 各减半时，电功率变为原来的12，可见 D 项正确．
(2)在非纯电阻电路中，消耗的电能一部分转化为内能，还 有一部分转化为其他形式的能，故电功大于电热，即 W＝UIt>Q ＝I2Rt，UIt＝I2Rt＋E 其他．
12/9/2021
第十页，共三十一页。
教材资料(zīliào)分析
思考与讨论
[教材第21页] 点拨(diǎn bo) 浪费电的现象可能有：不能做到人走灯熄，电视
A、B串联在电路中，A的长度为L，直径为d；B的长度为2L，直径为
2d，那么(nàme)通电后在相同的时间内产生的热量之比为( )
A．QA∶QB＝1∶2 C．QA∶QB＝1∶1 【答案】B
B．QA∶QB＝2∶1 D．QA∶QB＝4∶1
12/9/2021
第二十页，共三十一页。
【解析】长度之比为 1∶2，直径比为 1∶2，则横截面积比 为 1∶4，根据电阻定律 R＝ρLS知，电阻之比为 2∶1，根据 Q ＝I2Rt，电流相等，则热量之比为 2∶1.故 B 正确，A、C、D 错误．
温馨(wēn xīn)提示 电功率等于热功率的电路称为纯电阻电路，电 功率大于热功率的电路称为非纯电阻电路．
12/9/2021
第五页，共三十一页。
三、白炽灯
利用电流的___热__效__应_，使通电的金属丝______温__度升高，达到白热 (wēndù)
状态(zhuàngtài)，从而发光．这就是白炽灯的发光原理．
高中物理第1章6电流的热效应课件选修11高二选修11物理课件
栏目导航
C [由焦耳定律 Q＝I2Rt 知，要想验证 Q 与 R 间的关系，则应 注意保持 I 与 t 不变，故选 C.]
第三十四页，共四十页。
栏目导航
3．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，这是因为( )
A．通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少 B．电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所以就 不那么热 C．通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多 D．铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少
第十九页，共四十页。
栏目导航
B [电炉可以看作是纯电阻用电器，电流产生的热等于电流所 做的功，所以有 Q＝W＝I2Rt＝UR2t，根据题意知 U 不变，t 相等，故 由 Q＝UR2t 可以看出 R 越大，放热量越小，要使热量增加，应减小电 炉电阻，故 B 选项正确；对于 C 选项，能增加电炉相同时间内放出 的热量，但不能使原电阻丝放热增加，故 C 错．]
栏目导航
3．对焦耳定律的理解 (1)焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的， 不能认为是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计 算．
第十六页，共四十页。
栏目导航
(2)焦耳定律公式的理解：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平方成正比；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．
第八页，共四十页。
(√ ) (× ) (× ) (× ) (√ ) (× )
栏目导航
2．某电阻的阻值为 5 Ω，通过的电流为 2 A，则它在 10 s 的时
间内产生的热量为( )
高中物理第一章电场电流1.6电流的热效应课件新人教版选修11
探究二 电功率与热功率的关系
电动机和白炽灯正常使用时在电能的转化上有何不同?电功率就是
热功率吗?
要点提示电动机(如电风扇)正常使用时主要把电能转化为机械能,只有一
少部分转化为内能,这种电路又叫非纯电阻电路。而白炽灯在正常使用时可
以认为把电能全部转化为内能,这种电路称为纯电阻电路。由此可见,电
功率与热功率是两个完全不同的概念,只有在纯电阻电路中两者才相等。
方法,在实验中研究影响热效应的几个因素时,应用了控制变量法。 (
)
解析:实验中采用了先控制其中几个量,然后看一个量的影响,这就是控制
变量法。
答案:√
第五页，共21页。
读一读
辨一辨
2.探究讨论。
(1)使用电炉时,发现电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线并不
怎么热,原因是什么?
答案:电炉丝使用电阻率较高的合金(héjīn)制作,其电阻远远高于铜导
线,导线与电炉丝是串联的,电流相同,根据焦耳定律,导线发热量远远低
于电炉丝。
(2)“220 V,40 W”规格的电炉,在照明电路中正常使用100 min,产生的
热量为多少?
答案:Q=Pt=40×10×60 J=2.4×104 J。
(3)家庭用电中也要节约用电,那么在家庭用电中如何做到节约用电呢?
答案:家电不用时不要待机,应彻底切断电源;换用节能灯等。
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.使电压和电阻各减半
第十四页，共21页。
探究(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)二
名师精讲
问题(wèntí)导引
解析:电炉是纯电阻电器,电功率可表示为 P=I2R 或
高中物理人教版选修1-1同步辅导与检测课件：1.6 电流的热效应
由此可见，自由电子与晶体点阵上的原子实碰撞，形成对电子定向运动的阻 碍作用，是“电阻”产生的根本原因，也是电阻元件在通电时发热的原因．
一、电阻与电流的热效应 1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量，跟________、________、 ________成正比．即Q＝________. 2．热功率：在物理学中，把电热器在单位时间消耗的________叫做热 功率，即P＝________＝________. 二、白炽灯 白炽灯发光原理：利用________，使通电的金属丝________升高，达到 ________，从而发光．
U2 R
一只规格为“220 V,2000 W”的电炉，求在正常工作时的电
阻．若电网电压为200 V，求电炉的实际功率．在220 V电压下，如果平均
每天使用电炉2 h，求此电炉一个月要消耗多少度电？(一个月按30天计)
解析：设电炉电阻为R，由P＝ R＝
得
U2 R
Ω＝ 2 24.2 Ω U2 220 ＝ 当电压为 200 V时，电炉的实际功率为 P U′＝ 2000 P′＝ W＝1 653 W
变式迁移 1．下图中有两个电热器，甲由两条不同的电阻丝a、b(电阻分别为Ra、Rb， Ra≠Rb)并联构成，乙由两条相同的电阻丝c(电阻为Rc)并联构成，已知Ra＋Rb＝2Rc， 若用两电热器分别给相同容器内等温等质量的水加热，问升温快的是( A．放甲电热器的容器 B．放乙电热器的容器 )
C．一样快
一、1.电流的二次方 导体的电阻 I2R
通电时间
I2Rt 2.电能
Q t 二、电流的热效应
温度
白热
电流通过电阻产生焦耳热
电阻对电流的阻碍作用是因为定向移动的自由电荷跟不能自由移动的粒 子之间碰撞，这种碰撞使自由电荷的电能减少，而不能自由移动的粒子热运动 加剧，使电能转化为内能，引起导体发热，通过电流做功，电能完全转化为电 路的内能．因而电功等于电热，有W＝UIt＝I2Rt＝ t，P＝UI＝I2R＝ .
人教版物理【选修1-1】1-6《电流的热效应》ppt课件
六、电流的热效应
目标导航 预习导引
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
一、电阻与电流的热效应
1. 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, 即 Q =I R t . 2. 热功率: 在物理学中, 把电热器在单位时间消耗的电能叫作热功 率, 即 P= =I R .
3 6
六、电流的热效应
目标导航 预习导引
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
二、电流热效应的应用
1. 白炽灯 ( 1) 白炽灯发光原理: 利用电流热效应, 使通电的金属丝温度升高, 达 到白热, 从而发光. ( 2) 以美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批发明家, 发明和改进了白炽灯. 2. 电能的转化 ( 1) 电流通过电动机时, 电能主要转化为机械能, 只有一部分转化成 内能, 这时电功率大于( 选填“ 大于” “ 等于” 或“ 小于” ) 热功率. ( 2) 电流通过白炽灯泡时, 电能全部转化为内能, 这时电功率等于热 功率.
220 V 50 H z 1 500 W 0. 75 M P a A
24 h 能耗
等级 出厂编号 / 制造日期
G AD TZ 000000G B 81A1022
六、电流的热效应
问题导学 当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
解析: 由表中信息可以读出, 该热水器额定功率 P=1 500 W , 额定电 压 U =220 V , 所以正常工作时的电流 I= = 由能量关系知 Pt × 80% =cm Δt 其中 P=1 500 W , c=4 200 J/ (kg·℃), m = ρV =1× 10 × 60× 10 kg=60 kg, Δt =65 ℃-25 ℃= 40 ℃. 代入数据解得: t =8 400 s. 答案: 6. 8A 8 400 s
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。
高中物理 第一章 电场电流 六 电流的热效应课件1高二选修11物理课件
12/8/2021
第二十五页，共三十一页。
4. 某白炽灯泡上标有“220 V 40 W”字样，不计温度对电阻的影响，下列说法 正确的有( ) A．该灯接在 110 V 线路上时，其热功率为 20 W B．该灯接在 55 V 线路上时，其热功率为 2.5 W C．该灯接在 440 V 线路上时，其热功率为 160 W D．该灯接在 110 V 线路上时，其热功率为 40W
12/8/2021
第十九页，共三十一页。
[解析] 电动机和白炽灯的不同之处是电动机是非纯电阻，当正常工作时电动机的电 功大于电热，而白炽灯是纯电阻，工作时，电功全部转化为电热，所以 C 项正确．
[答案] C
12/8/2021
第二十页，共三十一页。
对于含有电动机的电路，不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路，要从纯电 阻电路和非纯电阻电路在能量转化的区别上加以区分． 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．
[答案] A
12/8/2021
第十三页，共三十一页。
解决这类问题的关键是先明确不变的量：是电流不变还是电压不变；再确定判断依 据的公式：电流不变用 Q＝I2Rt，电压不变用 Q＝UR2t.
12/8/2021
第十四页，共三十一页。
1．把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为 U 的电源上，它们在时间 t 内产生的
12/8/2021
第十一页，共三十一页。
[例 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
第二十五页，共三十一页。
4. 某白炽灯泡上标有“220 V 40 W”字样，不计温度对电阻的影响，下列说法 正确的有( ) A．该灯接在 110 V 线路上时，其热功率为 20 W B．该灯接在 55 V 线路上时，其热功率为 2.5 W C．该灯接在 440 V 线路上时，其热功率为 160 W D．该灯接在 110 V 线路上时，其热功率为 40W
12/8/2021
第十九页，共三十一页。
[解析] 电动机和白炽灯的不同之处是电动机是非纯电阻，当正常工作时电动机的电 功大于电热，而白炽灯是纯电阻，工作时，电功全部转化为电热，所以 C 项正确．
[答案] C
12/8/2021
第二十页，共三十一页。
对于含有电动机的电路，不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路，要从纯电 阻电路和非纯电阻电路在能量转化的区别上加以区分． 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．
[答案] A
12/8/2021
第十三页，共三十一页。
解决这类问题的关键是先明确不变的量：是电流不变还是电压不变；再确定判断依 据的公式：电流不变用 Q＝I2Rt，电压不变用 Q＝UR2t.
12/8/2021
第十四页，共三十一页。
1．把两个完全相同的电阻丝串联后接在电压为 U 的电源上，它们在时间 t 内产生的
12/8/2021
第十一页，共三十一页。
[例 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
高中物理人教版选修11课件：1.6 电流的热效应
•13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/72021/11/7November 7, 2021
•14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
•15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
•16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
类型一
类型二
类型三
焦耳定律的应用
【例3】 如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电动机铭牌
有“电机内阻r=0.6 Ω”的标志。已知电路中的固定电阻R=10 Ω,电
路两端电压 U=160 V,电压表的示数U'=110 V。根据以上数据计算:
(1)通过电动机的电流。
(2)电动机的输入功率。
(3)电动机的输出功率。
红而与之相连的铜导线却不那么热。
答Байду номын сангаас:D
题后反思本题是用焦耳定律来解释生活中的现象,要善于从实际
现象中抓住主要的、关键的条件:①铜线和电炉丝因串联而电流相
等、通电时间相等;②电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻。
类型一
类型二
类型三
电功率公式的应用
【例2】 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,可采取的
•17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021
•18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
2021/11/72021/11/7
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
同理,电功率和热功率也是两个不同的物理量。
•14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
•15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
•16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
类型一
类型二
类型三
焦耳定律的应用
【例3】 如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电动机铭牌
有“电机内阻r=0.6 Ω”的标志。已知电路中的固定电阻R=10 Ω,电
路两端电压 U=160 V,电压表的示数U'=110 V。根据以上数据计算:
(1)通过电动机的电流。
(2)电动机的输入功率。
(3)电动机的输出功率。
红而与之相连的铜导线却不那么热。
答Байду номын сангаас:D
题后反思本题是用焦耳定律来解释生活中的现象,要善于从实际
现象中抓住主要的、关键的条件:①铜线和电炉丝因串联而电流相
等、通电时间相等;②电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻。
类型一
类型二
类型三
电功率公式的应用
【例2】 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,可采取的
•17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021
•18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
2021/11/72021/11/7
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
同理,电功率和热功率也是两个不同的物理量。
物理选修1-1 1.6 电流的热效应--课件
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.
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
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