第四节：电流的热效应
北师大版物理九年级下册第四节 电流的热效应教案与反思
第十三章电功和电功率第十四章原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！第十五章玉壶存冰心,朱笔写师魂。
——冰心《冰心》第四节电流的热效应首都师范大学附属中学杨光一、教学背景分析本节内容主要是让学生通过生活中用电器的发热现象认识电流的热效应；通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关；在由实验探究得出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的基础上，让学生了解焦耳定律，并且能够用焦耳定律说明生产生活中的一些现象。
从学生的知识基础看，学生已经学习了电功与电功率，能够从能量转化的角度分析电流做功时能量的转化情况；学生也在“机械能、内能及其转化”一章学习过比热容，知道同质量的同种液体，吸收不同热量时升高的温度不同，可以用温度的变化来反映吸收热量的多少。
从学生的日常经验看，学生对生活中用电器发热的现象并不陌生，比较容易认识电流的热效应。
从学生的能力基础看，学生在上一节课完成了完整的探究实验，探究了小灯泡的电功率，实验综合性强，探究能力得到了提高。
结合教学内容与学情分析，本节教学设计的基本思路如下：首先用电热丝切割器切割塑料泡沫，引入新课；然后请学生举出生活中用电器通电后发热的例子，从能量转化的角度进行分析，认识电流的热效应；接着探究电流的热效应与哪些因素有关，通过实验得出定性结论；再介绍电流产生热量与电流、电阻、通电时间的定量关系，即焦耳定律；最后运用焦耳定律说明生产生活中的一些现象。
二、教学目标1.知道什么是电流的热效应。
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.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关，提升科学探究能力，经历设计记录表、进行实验和收集证据的过程，进一步学习控制变量的科学研究方法，体会替代的研究思想，养成严谨的科学态度。
3.通过学习电流热效应的应用和危害防止的实例，树立理论联系实际、将所学知识应用于实际的意识，体会物理知识对生产生活的重要意义。
第十三章第四节《电流的热效应》课件北师大版九年级物理全册
三、焦耳定律
1、定律内容：
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。
2、定律表达式： Q = I2Rt
3、单位：
Q 焦I 安R 欧t 秒
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九年级物理全册第十三章
《电功和电功率》
第四节 《 电流的热效应 》
新课教学课件
第十三章 《电功和电功率》
§பைடு நூலகம்四节
电流的热效应
一、电流的热效应 ☆视察下列现象，你发现了什么？
手靠近发光的白炽 灯时，感到发热。
电热壶通电后 ，将冷水加热
电烤箱通电后 ，将面包烤熟
☆电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热 ，这种现象叫作电流的热效应。
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
4、两个电热器的电阻之比为4︰3，
通过相同的电流，在相等的时间里
产生的热量之比为_4_︰__3_；若两个电 热器的电阻相同，通过的电流强度
为1︰3，在相1︰等9的时间里产生的热 量之比为______。
5、当0.2安的电流通过一金属线时产生
求：1 ）消耗的电能W。
2 ）产生的热量Q。
解：1 ） W＝UIt
＝380×10×1J
2 ） Q＝＝3I82R00tJ
×1J
＝10 ×10 ×2
3、一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
解:
I=
U R
=
36 60
第四节 电流的热效应(共13张PPT)
× Q=I Rt =(0.6 A) 2 大电阻丝的电阻，他的想法对吗？为什么？
第四节 电流的热效应
2
60 Ω×300 s=6480 J
Q=I 2Rt =(0.
例题：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上，在5 min内共产生多少热量？
电流的热效应与哪些因素有关呢？
答：共产生6480 J的热量
第7页，共13页。
下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
U 电流的热效应与哪些因素有关呢？ 解：I = 电熨斗 C. R 电流的热效应与哪些因素有关呢？
下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
=
36 V =0.6 A 60 Ω
答：共产生6480 J的热量
焦耳定律中有这样一句话“电流通过导体时产生的热量……，跟导体的电阻成正比，……”小李想：如果让电炉在一定时间里多放出热量，应增
第10页，共13页。
快速抢答
• 下列电器中应用电流热效应工作的是 （ ABC ）
A. 白炽灯 B. 电熨斗
C.电饭锅
D. 电风扇
第11页，共13页。
实际问题
• 电炉丝热的发 红，但跟电炉 丝连接的铜导 线却不怎么热， 为什么？
第12页，共13页。
谢 谢！
第13页，共13页。
例题：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上， 当电流和通电时间相同时，导体中电流产生的热量跟电阻成正比。
答：共产生6480 J的热量 当电流和通电时间相同时，导体中电流产生的热量跟电阻成正比。
在5 min内共产生多少热量？ 电流的热效应与哪些因素有关呢？
电熨斗 C.
6 A)2 × 60 Ω×300 s=6480 J
中电流产生的热量跟电阻成正比。
第四节科学探究：电流的热效应
用手一摸电视机后盖
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
电热器
水用管状电热器
电炉
热得快
电热水壶
电热毯
它们的共同点是? 内部具有电热丝
电饭煲
温度升高量/℃ 1.5 6.0
越大 ，其产生的热量_______ 越多 。 由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流________ (3)若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时 B 串联 选择图乙中______( 选填“A”或“B”)烧瓶与图甲中的烧瓶________( 选填“串联” 或“并联”)。
电熨斗
电热器：利用电热丝直接将电能转化为内能的装置
注意：微波炉、电磁炉因为没有电热丝所以不属于电热器
一、电流的热效应
• 电流通过导体时电能转化为热，这 个现象叫做电流的热效应。
电热器是利用电流热效应工作的装置
电热的利用和防止
利用：电热器:用电来加热的设备 主要部分——发热体 工作原理：电流热效应 如：电熨斗、电烙铁、电炉等 防止： 电视机加散热窗 计算机、电动机等还要加风扇
图16－4－2
类型二
电热的计算
例2 如图16－4－3所示为一台两挡式电热水器的内部简化电路，S为温控开关，当S 接a时电路中的电流为5 A，当S接b时电路的电功率为22 W，求： (1)R1的电阻。 (2)高温挡时电路的电功率。 (3)在低温挡工作10 min，电流通过R2产生的热量。
[答案](1)当 S 接 a 时，电路为 R1 的简单电路，电热水器处于高 U 220 V 温挡位，根据欧姆定律可得：R1＝ ＝ ＝44 Ω。 5A I高 (2)高温挡时电路的电功率：P 高＝UI 高＝220 V×5 A＝1100 W。 (3)当 S 接 b 时，两电阻串联，电热水器处于低温挡位，电路中 P低 22 W U 的电流：I 低＝ U ＝ ＝0.1 A；电路中的总电阻：R 总＝ ＝ 220 V I低 220 V ＝2200 Ω； 串联电路中总电阻等于各分电阻之和，R2＝R 总 0.1 A －R1＝2200 Ω －44 Ω＝2156 Ω ；工作 10 min 电流通过 R2 产生 的热量：Q2＝I 低 2R2t＝(0.1 A)2×2156 Ω ×10×60 s＝12936 J。
(新)北师版物理九年级《第四节 电流的热效应》公开课(课件)
在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越 长，容器内的液体温度升高得越___高_____。
焦耳定律
实验表明：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通 电时间越长，电流的热效应就越显著。
英国物理学家焦耳做了大量实验 后，最先确定了电流产生的热量跟电 流、电阻和通电时间的定量关系。
２．通常把萝卜腌成咸菜需要较长的时间，而把萝卜炒成熟菜，使之具有
相同的咸味，仅需几分钟，造成这种差别的原因是（
）
D
A．盐分子减小了，很容易进入萝卜中
B．盐分子间有相互作用的引力
C．萝卜分子间有空隙，易扩散
D．炒菜时温度高，分子热运动加快
３．将两块光滑的干玻璃放在一起，很容易把它们分开，但是如果 在玻璃上洒些水后再将它们放在一起，就很难把它们分开。这一现
固体、液体和气体的特征
固液气三态的分子间距
固体分子间距
液体分子间距
气体分子间距
固液气三态的宏观特性
物态
性
分子间距离 分子间作用力 有无一定形状 有无一定体积
很小
很大
有
有
较小
较大
无
有
较大
极小
无
无
分子间距决定了分子间的作用力，从而决定了固体、液体和气体的特征。
课堂小结
实验方法
控制变量法
•要探究通电导体产生热量与电阻的关系，需要控制电流和 通电时间相同。
•要探究通电导体产生热量与电流的关系，需要控制电阻和 通电时间相同。
•要探究通电导体产生热量与通电时间的关系，需要控制电 阻和电流相同。
实验步骤
第四节 科学探究：电流的热效应
二、探究电流的热效应 与哪些因素有关？
猜想： • 1.电流的热效应可能与电流的 大小有关 • 2.电流的热效应可能与电阻的 大小有关 • 3.电流的热效应可能与通电时 间的长短有关
实验设计：
电热丝产生的热量多少通过什么方式来表现，比较直观？
温度计
玻璃瓶 电阻丝 液柱上升越快 ， 温度计示数越大 电流通过电阻丝产生的热量越多
电阻R甲、R 乙串联，通过 他们的电流 相等，通电 时间相同
等质量 的煤油
甲容器中的温度高于乙容器中的温度。 当通电时间、电流相同时，电阻越大电 流产生的热量越多。
前后两次 通电时间 相同，记 录瓶内煤 油的温度 通过调节滑 动变阻器改 变电阻丝的 电流
电流越大，温度越高。电流越小，温度越低。 电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量 越多。
本实验用到的两个方法是： 1.控制变量法 2.转换法
转换法：物理学中对于一些看不见摸不着的现 象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观 的现象去认识或用易测量的物理量间接测量，这种 研究问题的方法叫转换法。所谓“转换法”，主要 是指在保证效果相同的前提下，将不可见、不易见 的现象转换成可见、易见的现象；将陌生、复杂的 问题转换成熟悉、简单的问题；将难以测量或测准 的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
R R
R R
（3）小明和小红还想研究电热与I的关系，那么他们就要控制 和通电时间不变。所以就设计以上的电路，他们用了相同 的电热丝来保证电阻相同。那么怎样使并联的两个电阻电流不同 呢？ 最后发现：电流大的那个支路，煤油的示数上升的快。所以表明 在电阻和通电时间相同的情况下，导体的电流越 ，电流产生 的热量越 。
电流热效应的应用
电流热效应的应用很广泛：
第四节、电流的热效应
熨斗，在家庭电路中同时工作2h，则电流的做功能（ ）
A．一样多
B．电风扇较多
C．电熨斗较多 D．无法比较
2、一台“220V 60W”的电风扇和一个“220V 60W”的电
熨斗，在家庭电路中同时工作2h，则电能转化为内能（ ）
A．一样多
B．电风扇较多
C．电熨斗较多 D．无法比较
例、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2欧，线圈中的电流为 10A，若这台电动机正常工作1min时间， 求： (1)消耗的电能W； (2)产生的热量Q； (3)有多少电能转化为机械能？
第四节、电流的热效应
小明的爸爸出门前嘱咐他 好好写作业，不要看电视。 爸爸回来时看到他在认真 写作业，电视机也没打开， 很高兴，可是用手一摸电 视机的后盖就发现，小明 刚看过电视。你知道他爸 爸是根据什么判断的吗？
电流通过导体时导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。
电炉Байду номын сангаас和导线通过电 流相同，为什么电炉 丝热得发红，而导线 却几乎不发热?
电流通过导体时 产生热的多少跟什么 因素有关?
猜想与假设（阅读 P119）
①可能与电阻有关 ②可能与电流有关 ③可能与通电时间有关
当电流通过电阻丝时，电流产 生的热量使密封盒中的空气温 度升高、体积膨胀，压强增大， U型管左侧液柱下降右侧液柱 就会逐渐上升。电流产生的热 量越多，液面就会上升得越高。 我们可以通过管中液面上升的 高度比较电流产生的热量。 （转换法）
实验1：研究电热与电阻的关系
实验2：研究电热与电流的关系
实验结论：
结论1：在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大， 这个电阻产生的热量越多。
结论2：在电阻、通电时间相同的情况下，通过电阻 的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
第四节 电流的热效应
探索电热与电流的关系
应控制的物理量 应变化的物理量
设计实验 [进行实验]
被控 变量
电阻为 10欧通 电时间 为 1分 钟
电流 A
液面上升格数
结
论
0.1 0.2 0.3
[分析论证] 实验表明：在通电时间一定，电阻相同
的情况下，电流越大，发热越多
电流通过导体所产生的热量(电热)与电流的平方 成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成 正比
设计实验： 将它们串联
[进行实验]
数据记录
加热时间 5Ω烧瓶液面上 升格数 10Ω烧瓶温 度变化℃
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
结
论
2min 4min 6min
[分析论证]与大家交流
1、分析第一行或第二行或第三行
在电流和通电时间相同时，电阻越大，导体发热越多
2、分析第二列或第三列
电阻和电流相同时，通电时间越长，导体发热越多
[实验二]
第四节 电流的热效应
你知道吗?
星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别 看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈 一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才 开始做作业,妈妈问小明为何没有做完 作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只 用了一招就知道小明说了谎,请问,他妈 妈是怎样做的? 她摸了摸电视机的的散热窗，发现 那儿还热着呢 你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？
二、探究：电流的热效应与什么因素有关
[猜想与假设] 1、可能与电阻有关 电阻越大，电流热效应越大 2、可能与电流有关 电流越大，电流热效应越大 3、可能与通电时间有关 通电时间越长，电流热效应越大
[设计实验]
讨论1、当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？
沪科版物理九年级下册第四节 科学探究：电流的热效应教案与反思
第四节科学探究：电流的热效应原创不容易，为有更多动力，请【关注、关注、关注】，谢谢！随风潜入夜，润物细无声。
出自杜甫的《春夜喜雨》【教学目标】一、知识与技能1.知道电流的热效应.2.知道电流产生的热量跟通电时间、电流大小、电阻大小的定性关系.3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用.二、过程与方法1.通过实验探究“电流产生的热量与哪些因素有关”初步培养学生发现、研究、解决问题的能力.2.通过焦耳定律的教学培养学生解决一些简单问题的能力.3.通过教学培养学生的科学研究方法(控制变量法、转换法等).三、情感、态度与价值观1.通过经历科学探究过程，使学生认识实验对人们获取科学理论的重要作用.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.3.通过对焦耳生平的介绍，培养学生热爱科学，勇于克服困难的决心和信心.【教学重点】1.实验探究电流产生的热量与哪些因素有关.2.应用焦耳定律解决一些简单问题.【教学难点】1.组织指导学生在探究过程中认真观察、分析，并得出正确的结论.2.对焦耳定律内容、公式的理解.【教具准备】学生电源、导线、开关、滑动变阻器、电阻丝、烧瓶、温度计、水、煤油、多媒体课件等.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师出示一些用电器的图片，让学生观察，并提出问题：（1）比较它们有何不同？（2）灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？（3）电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？学生讨论、回答：灯泡发热，电风扇的电动机发热.【新课引入】师电流产生的热量跟哪些因素有关呢？为什么正常情况下电线不会起火？而发生短路或接入电路用电器总功率过大时会引起火灾呢？要弄清这些问题，下面我们就一起来学习第四节科学探究：电流的热效应.【预习指导】阅读课本P129-133文字内容和插图，把基本概念、规律、规定、公式等用红色笔做上记号，并完成对应练习册中“课前预习”部分，然后，各小组内部交流讨论，提出预习疑问，组长做好记录，准备展示.【交流展示】1.各小组代表手发言，报告“课前预习”答案，教师评价订正.2.学生质疑，教师指导释疑.【拓展探究】电流的热效应学生小组内部交流讨论，回答下列问题，教师指导订正.师生产、生活中电热有哪些应用？哪些地方需防止电热？生：工厂利用电热炼钢，家庭用电热烧水、做饭、取暖，如电水壶、电饭煲，电取暖器都是利用电热的设备.电线、电视机、电脑等要防止电热危害.师什么是电流的热效应？列举利用电流热效应的用电器.生：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫电流的热效应,如电灯、电饭煲、电取暖器等.师电流产生热量的多少与哪些因素有关呢？教师引导学生猜想发言：生1：可能跟通电时间有关，因为通电时间越长，电水壶中产生的热越多.生2：可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；生3：可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾.教师点评后，引导学生设计实验，采用控制变量法和转换法.(一)研究电流产生的热量与通电时间是否有关.1.电路图：2.实验图：3.方法：断开开，按电路图连接好电路（如图），将滑片P置于最右端，闭合开关，移动滑动到适当位置，保持电流的大小不变，每间隔2min录一次温度计的示数，并填入表中，分析实验数据，得出结论.(二)研究电流产生的热量与电流大小是否有关.1.电路图：同(一)2.实物图：同(一)3.方法：仍按图16-14连接好电路，在实验(一)的基础上调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与实验()相同，记录温度计的数，填入表中，并分析数据得出结论.(三)研究电流产生的热量与电阻大小的关系.1.电路图：2.实验图：3.方法：选取2根阻值不同的电阻丝R1>R2，在两个相同的玻璃瓶中装入质量和初温相同的煤油，按电路图连接好电路(如图)，将滑片置于最右端，闭合开关，调节滑片至适当位置，通电一段时间后，记录两个玻璃瓶内温度计的示数，并分析实验数据得出结论.教师导学生展示并总结实验方案，多媒体展示.学生进行分组实验，教师巡视指导.【师生互动归纳总结】1.对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高表明电流产生的热量越多.2.对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的热量越多.3.在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻越大电流产生的热量越多.教师引导学生交流讨论，对实验进行评估.师实验中，玻璃瓶内为什么装煤油，而不用水？生：因为煤油的比热容小，吸收相同的热量，温度变化明显，从而使实验现象明显，另外煤油不导电，还能防止漏电.师实验中，怎样表示电流产生的热量的多少？这用到了什么科学方法？请再举一例.生：用温度计示数变化的多少表示电流产生热量的多少，用到的科学方法是转换法，如探究动能的大小跟哪些因素有关时，用木块被钢球撞出的距离表示钢球动能的大小.师实验(三)中，为什么要将两电阻丝串联？生：由于影响电热大小的因素有多个，所以必须采用控制变量法，才能探究某一因素对电热的具体影响.例如，探究电阻大小对电热的影响时，必须控制电流和通电时间相同，当两电阻丝串联时，可以绝对保证电流大小和通电时间相同.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.焦耳定律学生小组内部讨论交流，回答下列问题，教师指导订正.师什么是焦耳定律？其公式及各物理量单位如何？生：英国物理学家焦耳通过大量的实验于1840年最先精确地确定了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，跟通电时间成正比的结论，这与我们刚才得出的电热与电流、电阻的关系是一致的，于是人们为了记住他，把这个规律叫做焦耳定律.公式：Q=I2Rt.单位：电流I——安培（A），电阻R——欧姆（Ω）,时间t——秒（s），热量Q——焦耳（J）.师电器设备消耗的电能W与电流产生的热量之间有怎样的关系？生：(1)纯电阻电路中(如电烙铁、电热毯等电热器)，消耗的电能W等于产生的电热Q；可以用Q=W=UIt=Pt=I2Rt=U2/Rt计算电热.（2）非纯电阻电路中(如电动机)，消耗的电能W大于产生的电热Q.只能用Q=I2Rt计算电热.【课堂训练】教师引导学生做对应练习册中的题目.【课堂小结】教师引导学生归纳总结本节课学到了什么.【课后作业】1.请同学们完成课本P133作业1 2 3 42.请同学们完成对应练习册中的题目.【课后作业答案】1.3.63×1052.C3.B【本章练习答案】1.C2.D3.C4.A5.C6.B7.4101.本节课的设计要体现从生活走向物理，从物理走向社会的基本理念，注重科学的探究，激发学生的学习兴趣，培养良好的思维习惯.2.本节课的教学重点是实验探究电流产生的热量与哪些因素有关.对实验的设计要放开让学生自己做，实践发现学生的思路有局限于课本上某个实验的倾向，所以要设计一个良好的实验情景，注意让学生的思维散开，发挥其主动性.在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性与思维分析能力，培养学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用.3.电热与电流的二次方成正比是初中学生第一次接触，有一定的难度，教师只作简单介绍，留在高中再进一步探究验证.对于纯电阻电路的理解，先从电炉和电风扇工作时能的转化入手，再讲述概念，不空洞，学生易接受.【素材积累】不怕你不懂不会，旧怕你不学不干。
科学探究：电流的热效应+精品教案
教学方案【ppt6、7、8】思考与讨论电热毯和导线通过电流相同，为什么电热毯很热，而导线却不那么热?为什么插座上插的用电器越多，插座的导线越来越热？长时间使用手机，手机为什么会发烫？提出问题：电流通过导体产生热量与那些因素有关？猜想与假设：①可能与电阻有关。
电阻越大电流通过导体产生热量越大。
②可能与电流有关。
电流越大，电流通过导体产生热量越大。
③可能与通电时间有关。
通电时间越长，电流通过导体产生热量越大。
【ppt9】板书：实验：探究电流热效应跟哪些因素有关设计实验：探究电流通过导体产生热量与电阻的关系问：要研究导体产生热量与电阻的关系，我们如何选择电阻？预设回答：选择不同阻值的电阻。
问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
问：这个研究方法大家还记得是什么吗？预设回答：控制变量法。
请大家设计电路图：介绍实验器材：两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
思考、回答听讲思考、回答理解实验设计原理引入电流热效应实验探究教师引导，学生交流掌握实验探究的过程和方法U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。
即电流通过导体产生的热量多少。
【ppt10】进行实验：实验视频实验结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。
【ppt11】设计实验：探究电流通过导体产生热量与电流的关系问：影响电流通过导体产生热量的因素有三个，我们研究与电阻关系时，应该如何做？我们如何设计电路？预设回答：应该保持电流和通电时间相同。
请大家设计电路图：介绍实验器材：注意：右侧U型管中液面高度的变化是由右侧密封在容器内的电阻丝引起的。
观看演示实验或视频观察实验现象，分析得出实验结论通过视频让学生深刻掌握实验过程。
掌握实验过程的注意事项【ppt12】进行实验：实验视频实验结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
电流的热效应
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. 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.
焦耳定律
1、英国物理学家焦耳做了大量的实验， 于1840年最先精确地确定电流产生的 热量跟电流、电阻和通电时间的关系：
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.
（二）实验探究电流产生的热量与电 流大小是否有关
实验方法：调节滑动变阻器，增大电流， 电阻不变，通电时间与上次相同，记录 温度计示数。
（三）实验探究电流产生的热量与电 阻大小是否有关
A B
RA
RB
实验方法：初温相同、质量相同的煤油; 阻值不一样的电阻；通电一段时间，记录 温度计示数。
实验结论
1 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.
电流不同
3.电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热 量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？
时间不同
提出问题
电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
做出猜想
导体的电阻 导体中的电流 通电的时间
实验方法
（一）实验探究电流产生的热量 与通电时间是否有关
实验方法：保持 电流大小不变，电阻 不变， 每隔一定时间记录温度计的示数。
Hale Waihona Puke 电流做功 消耗的电能产生的内能
电功 电热 如：电热水壶、
电热器：电功
电热 电阻丝、电饭锅
（2）当电能一部分转化为内能时
电流做功 消耗的电能 ＞ 产生的内能
电功＞电热 电动机：电功 ＞ 电热
如：电风扇、 吹风机
电热与电功的比较：
纯电阻电路：
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9、CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有 高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节， R0为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为 1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W． （1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？ （2）电热丝R0的阻值多大？
定律Q=I2Rt ，你对发热体和导线的材料有何建议？
发热体：电阻率大、熔点高 导线：电阻率小、熔点高
电流热效应的利用
制电热器（要求电热丝材料电阻率大、熔点高）
制白炽灯
制保险丝（要求保险丝材料电阻率大、熔点低）
无用的电流热效应应尽量减少 导线上的热损耗应尽量减少。 家用导线一般用电阻率很小的铜导线。 高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖 饭、保温10min，电热丝R0产生的热量为多少？
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。
既看不见 也摸不着 的科学量 转化 既看得见 也能测量 的科学量
转化
让电流产生的热 量被煤油吸收， 通过观察温度计 的求数来判断产 生热量的多少。
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（1）研究通电时间t变化→ 对电热Q的影响
每隔一分钟记录一 下温度计的示数
结论： 其它条件相同时，通电时间越长电流产生热量越多。
（2）研究电流I变化→对电热Q的影响
灾。这又是为什么？
大功率用电器的电流过 大，引起导线发热过多。
问题3.电路中负荷过大有什么危险？为什么？
电路中负荷过大时，使电路中电流增大，按 Q=I2Rt
计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。
请你当设计师： 显然，我们希望热量更多地集中在电炉的发热体上， 而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳
4.一个40Ω 的电阻，通过0.3A的电流，则通电 ______min 10 释放热量为2160J。 5.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电 流，在相等的时间里产生的热量之比为_____ 4︰3 ；若两
个电热器的电阻相同，通过的电流之比为1︰3，在
相等的时间里产生的热量之比为______ 1︰9 。
与通电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律
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
五、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
第四节 科学探究：电流的热效应
下列用电器在工作时有什么共同特点？
电饭煲
电油炸锅
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
一、这些常见家用电器的共同特点： 1.定义：电流通过导体时把电能转化为内能的现象 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.组成：主要组成部分是发热体 发热体的材料：电阻率大、熔点高的电阻丝。
6.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使
通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量
为Q2，那么Q2是Q1的( B ) A.2倍 B.4倍 C.0.25倍 D.0.5倍
7 某电热器电阻丝的电阻为55欧,接入220V的电路中,在 20分钟内产生多少热量?
8、如图所示，电源电压220伏，R是电烙铁，标有“220V， 40W”字样；L是电灯泡，标有“PZ220—40”字样.当开关S闭合 时，电烙铁每分钟产生的热量是______焦，当开关S断开时， 电烙铁的实际功率是__瓦；开关S断 开后，整个电路工作__小 时消耗1千瓦电能.
相同时间内通过R的电流为
Ｉ，移动R0的滑片,使通过R 的电流为0.5Ｉ。比较R两次 所产热的多少
结论： 其它条件相同时，电流越大产生热量越多。
（3）研究电阻R变化→对电热Q的影响
结论： 其它条件相同时，导体的电阻越大，产生热量越多。
四、总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的 电阻成正比，与电流的平方成正比，
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? 灯泡的电阻比电线的大 得多，产生的功率的电炉，电线 将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火
来减少热损耗。
预计未来导线可用超导体从而避免电流在导线
上的热损耗。
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防止电热的图片
电脑中的CPU在工作时要产生 热,如果过热就会损坏芯片, 所以要在芯片上加装散热片 和风扇.
显卡的散热片设计采用涡轮风 扇的设计，同时显存上贴有铝 合金打造的显存散热片，利用 涡轮风扇扇出的风力，为显存 散热片增加了散热效果.
二、电流的热效应有什么利和弊？
优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等。
缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命。
电流的热效 应与哪些因 素有关？
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？
三、电流通过导体时产生热 量的多少跟哪些因素有关？ 首先猜测: 电流I、电阻R、时间t三者对 电流产生的热量Q的多少有影
1.一个20Ω 的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上 600J 释放热量为______ 消耗的电能是_____, 600J 。
2.一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热
量为600J，这个电阻的阻值是___ 50 Ω 。 3.一个200Ω 的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是 4.5×104J,则通过电阻的电流是______ 1.37A 。
响，然后进行探究。
实验用什么物理方法？ 控制电流I、时间t相同:研究电阻R变 化→ 对电热Q的影响
控 制 变 量 法
控制电阻R、时间t相同:研究电流I 变化→对电热Q的影响 控制电阻R、电流I相同:研究时间t 变化→对电热Q的影响
电流通过导体产生热,其中所产生的热量既看不 见也摸不着，如何测量呢？