电流的热效应
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
16.4 科学探究：电流的热效应
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
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
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
优点。
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？
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？
电流通过导体时产生热的多 少跟什么因素有关？ 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 少有影响，然后对电流I、电
产生热量越多。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响
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：在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流产生 热量多少与通过导体的电流Ｉ大小有关，并且 电流Ｉ越大，电流产生热量越多。
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q 的影响
电流热效应的利用
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。
3.6.3焦耳定律---电热器(教师版)
焦耳定律电热器【知识点1】电流的热效应1. 电流的热效应（1）概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高的现象。
（现实生活中一定存在）（2）实质：电能→内能。
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成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
（2）公式： （3）影响因素a. 当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
b. 当电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
c. 当电流与电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。
（4）实验【运用控制变量法、转换法】【典例】例1 焦耳定律实验在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中（如图所示），两个密闭的透明容器中装有等量的空气。
（1）图甲中，两根电阻丝串联的原因是保证 电流和通电时间相同 ，U 形管中液面高度的变化反映了 电阻丝产生的热量的多少；通电10s ，观察到图中两个U 形管中液面高度的变化不相同，这说明：电流产生的热量与 电阻大小有关。
t2R I Q（2）图乙中，通电20s，电阻丝a、b产生的热量之比Qa：Qb=4：1 。
（3）在图乙的实验中，若电阻丝c发生了断路，那么与断路前相比，电阻丝b的功率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）图甲的实验结论能够解释“电炉子工作时，电炉丝热得发红，而与其相连导线却几乎不发热”的现象。
例2 焦耳定律应用一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q．使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R．现将剩下的这段电热丝接入电路，则（）CA．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QB．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2tC．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QD．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U例3 证明证明：若将R1与R2并联后接在电压为U的电源上，在时间t内电流通过R1产生的热量为Q1，通过R2产生的热量为Q2，若将R1与R2串联，则t时间内两个电阻产生的总热量Q= 。
沪科版九年级物理-第四节__科学探究：电流的热效应
转化
让电流产生的热 量被液体体吸收， 通过观察液体的 温度计示数的变 化来测量。
控制电阻R、电流I相同: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：在电阻通过电流Ｉ相同时，电流产生热量多 少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流
产生热量越多。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响
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
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？
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
R1 R2 图1
4、一电热器电阻丝的电阻为110欧，接在 220V的电路中，通电30min产生的热量是多 少焦？
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。
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
1、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、公式：Q＝I2Rt
注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对 的是同一段导体而言的； 2、Q是I的二次方成正比； 3、计算时各物理量的单位：I—— 安， R——欧，t——秒，Q——焦。
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
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。
焦耳定律电流的热效应
电热器的安全使用注意事项
01
注意使用电压和电流
在使用电热器时，要确保使用的电压和电流符合产品说明书的要求，不
要超负荷使用，以免发生火灾或电击危险。
02 03
定期检查和维护
定期检查电热器的电线、插头和元件是否完好无损，如有损坏应及时更 换。同时，要保持电热器的清洁，避免灰尘和杂物影响加热效果和安全 性。
电流的热效应的应用
总结词
电流的热效应在许多领域都有广泛的应用。
详细描述
在工业领域，电流的热效应被用于加热、熔 炼、焊接和热处理等工艺过程。在日常生活 中，电热器、电烤箱、电熨斗等电器也是利 用电流的热效应来提供便利。此外，电流的 热效应还应用于医疗领域，如电热疗法和电 烙术等治疗方法。同时，电流的热效应也是 电磁炉和微波炉等现代厨房电器的工作原理
之一。
04
实验演示焦耳定律
实验目的和原理
目的
通过实验演示，探究电流的热效应，验证焦耳定律。
原理
焦耳定律指出，在封闭电路中，电阻器中产生的热量与电流、电阻和时间成正比。即Q=I²Rt，其中Q表示 电阻器中产生的热量，I表示通过电阻器的电流，R表示电阻器的电阻，t表示时间。
实验设备和材料
实验设备
电源、电流表、电压表、可调电阻、 焦耳计（热水容器）以及导线。
电流的热效应
焦耳定律揭示了电流通过导体时产生 热量的规律，即电流通过导体时，由 于电子与导体原子的相互作用，电子 的动能转化为热能。
能量守恒
根据焦耳定律，电流通过导体产生的 热量最终以热能的形式散失到周围环 境中，实现了能量从电能向热能的转 换，符合能量守恒定律。
电流的热效应实验
电流的热效应实验
电流的热效应实验是一种用来研究电流通过导体时产生的热效应的实验。
它可以帮助我们理解电流和热能之间的关系，以及应用于电路中的导线的热稳定性。
在这个实验中，我们通常会使用一个电流表和一个导线样品作为主要的实验器材。
首先，我们需要将电流表连接到导线样品的两端，确保电流可以通过导线流动。
然后，我们会测量导线样品在电流通过时的温度变化。
我们可以通过调节电流的大小来观察导线样品的温度变化情况。
通常情况下，随着电流的增大，导线样品的温度也会随之升高。
这是由于电流通过导线时，导线内部会产生一定的电阻，从而产生热量。
通过这个实验，我们可以得到电流大小与导线温度变化之间的关系，并且可以计算出导线的热特性参数。
这些参数对于设计和使用电路中的导线非常重要，可以帮助我们确保导线在额定电流下的稳定性能。
电流的热效应与电压无关的原因
在物理现象中，电流的热效应通常是指电流通过导体时，由于导体内部的电阻而产生的热量。
这种热效应现象是电流通过导体时，自由电子与金属离子碰撞，消耗了一定的能量，并把这部分能量转化为热能。
电流的热效应与电压的关系，可以从以下方面来解释：
1. 电流的产生：电流是通过导体中的自由电子流动产生的。
电压是促使自由电子流动的动力，没有电压，电流就无法流动。
因此，电压是电流产生的前提条件。
2. 热效应的产生：当电流流经导体时，由于导体的电阻，电流会受到阻碍，使得电能转化为热能。
这种热能的产生与电压无关，而是由电流流经导体的电阻产生的。
3. 热效应的量度：热效应的量度通常用焦耳来表示。
焦耳是电能转化为热能的量度单位。
在相同的电阻和时间内，流过的电流越大，产生的热量就越多。
这个现象可以通过焦耳定律来描述：Q=I²Rt，其中I是电流，R是电阻，t是时间。
综上所述，电流的热效应与电压无关，而是由电流流经导体的电阻产生的。
电压是促使电流流动的动力，但热效应的产生是由于电流流经导体的电阻而产生的。
在相同的电阻和时间内，流过的电流越大，产生的热量就越多。
焦耳定律
电流的热效应知识梳理：一、电流的热效应1、含义：电能转化成的内能（电流的热效应）2、探究影响电流热效应的因素①时间；②电流大小；③电阻大小研究方法： 与二、焦耳定律1、焦耳定律：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、计算公式：Rt I Q 2=（适用于所有电路） 在纯电阻电路中：t R U UIt Q W 2=== 注：①焦耳定律公式是由实验总结出来的，只要有电流通过导体，都可以用它来计算电流所产生的热量，即适用于任何用电器产生热量的计算。
②纯电阻电路：串联电路中常用公式：Rt I Q 2= ；并联电路中常用公式：t R U W 2= 计算总热量常用公式Q 总＝Q 1+Q 2（无论用电器串联或并联）3、在电路中的特点： Q 1：Q 2＝R 1：R 2 （串联与电阻成正比）Q 1：Q 2＝R 2：R 1 （并联与电阻成反比）4、当用电器为纯电阻时，W ＝Q （电能全部转化成内能）特例：电动机为非纯电阻，W ＞Q 。
5、应用——电热器：①定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。
②原理：焦耳定律③组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成。
④优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度。
基础巩固：1、电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用，如图所示是我们常见的家用电器，其中主要利用电流的热效应工作的是（ ）A ．电视机B ．电饭锅C ．电冰箱D ．电风扇2、关于如图所示实验的说法中错误的是（）A．该实验研究的是电流的热效应B．实验中采用了控制变量法C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少D．实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体时产生热量的多少（第2题）（第3题）3、为研究通电导体产生热量的多少与电阻的关系，小明找来了如图所示的实验器材，小红问小明“水比较容易获得，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4、如图所示，将三个相同的空烧瓶口分别用完全相同的气球密封，用三段阻值不同的电阻丝（R1＜R2＜R3）分别给三个烧瓶中的空气加热，通电一段时间后体积变化最大的气球是（）A．a B．b C．c D．三个相同（第4题）（第5题）（第6题）5、小明和小华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，A瓶中的金属丝是铜丝，B瓶中的金属丝是镍铬合金丝，温度计显示煤油的温度．（1）这两个瓶中所盛煤油的质量应该．（2）小华问小明“水比较容易获得，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，应该如何解释．（3）将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制和相同．（4）实验过程中，小明和小华发现B瓶中温度计的示数升高的很快，而A瓶中温度计的示数几乎不变化．这是因为．（5）此实验的设计，除下应用了控制变量法，还应用了什么方法？答：．6、如图所示电路中，已知R1＞R2，闭合开关S后（）A．电流通过R1、R2产生的热量Q1＜Q2 B．通过R1、R2的电流I1＞I2C．R1、R2两端的电压U1＞U2 D．R1、R2消耗的电功率P1＞P27、电炉丝与导线串联接到电路里，通电后电炉丝热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，由焦耳定律可知，造成上述现象的主要原因是（ ）A ．通过电炉丝的电流比导线的电流小得多B ．通过电炉丝的电流比导线的电流大得多C ．电炉丝的电阻比导线的电阻小得多D ．电炉丝的电阻比导线的电阻大得多8、把一台电动机接入电压220V 的电路中，通过电动机的电流5A ，电动机线圈的电阻为2Ω，1min 通过线圈的电流产生的热量为 ．9、有2安培的电流通过一电阻器，在一定时间内产生一定的热量，如果电流增加到4安培，在相同的时间内产生的热量是前者的（ ）A ．21倍B ．41倍 C ．4倍 D ．2倍 10、已知电流I 安通过电阻R 欧，t 秒内产生的热量是Q 焦．如果电阻减半，电流变为原来的2倍，在相同的时间内产生的热量将是（ ）A ．2QB ．QC ．Q/2D ．8Q能力提升：一、影响电流热效应大小的因素1、如图是探究电流热效应的实验装置．烧瓶内装有质量和初温完全相同的煤油，铜丝和镍洛合金丝的长度、横截面积均相同，则（ ）A ．在甲图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系B ．在乙图中，探究的是电流产生热量与电阻的关系C ．在甲图中，闭合开关一段时间后，两个瓶中温度计示数相同D ．在乙图中，相同时间内，电流越大，温度计的示数升得越多2、如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（ ）A ．甲、乙两次实验都应用了控制变量法B ．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C ．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系D ．乙实验通电一段时间后，右侧U 形管中液面的高度差比左侧的小3、为了探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”，某同学将两段阻值不同的电阻丝R 1、R 2分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并设计了如图所示的甲、乙两套装置，已知所用蓄电池电压相等且保持不变，R 1＜R 2，装入烧瓶的煤油质量相等，下列有关此探究活动的各种表述，错误的是（ ）A．在此实验中，电流通过导体产生热量的多少是通过温度计示数变化的大小体现出来的B．甲装置可探究电流通过导体产生的热量与电阻是否有关C．比较相同通电时间内a，c两支温度计示数变化情况，可探究电流产生的热量与电流是否有关D．在相同的通电时间内，d温度计所在烧瓶中的电阻丝产生的热量最多（第3题）（第4题）4、小明和小华同学为了探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”，设计了如图所示的实际电路，两个烧瓶A、B中盛有等量、初温相等的煤油，R A与R B是阻值不同的电热丝．（1）R A与R B采用串联的方式，其目的是为了控制通电时间、相等．（2）小明同学为了比较R A与R B阻值的大小，用电压表分别测出R A与R B两端电压的大小，发现U A＜U B，则R A R B（选填“＞”“＜”或“=”）．（3）在相同的时间内，可通过观察来比较电流通过电热丝产生的热量多少；为了升温较快，试验液体选用煤油而不选水，主要是水的比热容比煤油（选填“大”或“小”）．（4）通过实验，发现烧瓶B中煤油吸热多，这表明：在电流、通电时间相同的情况下，电阻（选填“越大”或“越小”），产生的热量越多．（5）小华想改装此实验装置用来“测量煤油的比热容的大小”，则他们应将烧瓶A中煤油换成与其（选填“质量”或“体积”）相等的水，并将电热丝R A换成的电热丝．测量时，水和煤油的初温均为t0，通电一段时间后，水和煤油的末温分别为t水、t ，请写出煤油比热容的表达式：c煤油=．（已知水的比热容为c水）．煤油小明认为这样测量煤油的比热容会有较大的误差，原因主要有：．（只要写出一条即可）二、焦耳定律相关计算1、一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生的热量是J．一支电烙铁标有“220V 40W”，在额定电压下通电10min产生的热量是J．2、一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2Ω，线圈中电流为10A．这台电动机正常工作10s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则（）A．W=38000J，Q=2000J B．W=38000J，Q=38000JC．W=722000J，Q=2000J D．W=722000J，Q=38000J3、某导体电阻为10Ω，通电5min产生的热量是1200J，当通过该导体的电流增大为原来的2倍时，在相等时间内产生的热量是J．4、如图所示电路中，R1=20Ω，电路总电阻为12Ω，电流表示数为0.3A，请计算：（1）电源电压；（2）通电lmin电流通过R1产生的热量；（3）电阻R2的阻值．5、如图所示，电源电压为12V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V 3W”，滑动变阻器的最大阻值为12Ω，电流表的量程为0﹣3A．（1）当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光，R1的阻值为多大？在10min内电流通过R1所产生的热量是多少？（2）当开关S1、S2均闭合时，要使电流表安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于多少？R2消耗的最大电功率是多少？6、如图所示，电源电压为9伏，滑动变阻器上标有“2安、10欧”字样，电热丝额定电压和额定功率值分别为6伏和7.2瓦，容器内装有煤油100立方厘米，若电压表读数为5伏，加热时间为7分钟，问煤油的温度将升高多少度？（设电热丝放出的热量全部被煤油吸收，电热丝电阻不随温度而变，煤油的密度为0.8×103千克/米3，煤油比热为0.51卡/（克•℃）．三、比值问题1、将一根电炉丝接在电路中，在时间t内产生的热量为Q1；如果将它对折后接在同一电路中，在相同时间内产生的热量为Q2，则Q1：Q2为（）A．4：1 B．1：4 C．2：1 D．1：22、通过甲乙两个电热器的电流之比为1：2，通电时间之比为2：3，产生的热量之比为2：9，则甲乙的电阻之比为（）A．3：4 B．4：3 C．2：3 D．3：23、如图所示电路中，电阻R1=2R2，当开关S闭合后，在相同时间内R1和R2上产生的热量之比是（）A．1：4 B．1：2 C．2：1 D．4：1（第3题）（第4题）4、如图所示，两电阻R1=R2，电源电压相同，要使甲、乙两电路图中产生的总热量相等，则所需时之比t甲：t乙为（）A．4：1 B．1：4 C．2：1 D．1：2课后作业：1、如图所示是探究焦耳定律的实验装置，除了灯丝电阻R 甲＞R 乙外，其余条件均相同．开关闭合，电路接通后，下列对甲、乙两瓶的对比分析和判断．正确的是（ ）A ．因为通过两电阻丝的电流相等，所以两电阻丝两端的电压相等B ．因为通过乙瓶电阻丝的电流大，所以乙瓶的温度计示数变化快C ．因为甲瓶中煤油的比热容要小，所以甲瓶的温度计示数变化快D ．因为甲瓶中电阻丝产生的热量多，所以甲瓶的温度计示数变化快2、如图所示，在四个相同水槽中盛有质量相等和温度相同的纯水，现将阻值为R 1、R 2的电阻丝（R 1＜R 2）分别按图中的四种方式连接放入水槽，并接入相同电源．通电相同时间后，水温最高的是（ ）A ．B ．C ．D ．3、甲电炉的电阻是乙电炉电阻的2倍，加在甲电炉的电压是加在乙电炉上电压的2倍，则在相同的时间里，甲电炉产生的热量与乙电炉产生的热量相比较（ ）A ．乙是甲的2倍B ．甲是乙的2倍C ．甲是乙的4倍D ．甲、乙产生的热量相等4、两个电阻R 1：R 2=3：2的电阻丝，通过的电流之比为I 1：I 2=2：3，在相同的时间内，它们产生的热量之比是（ ）A ．3：2B ．2：3C ．1：1D ．4：95、两根电热丝电阻分别是R 1=100Ω、R 2=40Ω，当将它们串联后接入某一电源使用时，相同时间内产生的热量Q 1：Q 2= ．若将它们并联后接入某电源使用时，相同时间内产生的热量'1Q ：'2Q = ．6、将两只分别标有“PZ220﹣40”和“PZ220﹣60”的电灯并联在电路中，正常工作时通两灯的电流比为 ，两灯在相同时间内产生的热量之比为 ．7、一个“220V ，1000W”的电炉，接到110V 的电源上使用，要求单位时间内产生的热量不变，可采用的方法是（ ）A ．将电炉丝截去21B ．将电炉丝截去41 C ．将电炉丝对折后使用 D ．将电炉丝三等分再并联使用8、有两根电热丝，R 1=mR 2，若单独用R 1对一壶水加热，则所需时间为t 0．若将这两根电热丝同时连入电路，则烧开同一壶水所需的最短时间为（不计热损失）（ ）A ．01t m B ．01t m m + C ．011t m + D ．01t mm +9、在探究“影响电流热效应的因素”的实验中：（1）为了探究电流通过电阻产生的热量与电流的关系，小明设计了甲图装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，该实验通过比较，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少．下面的探究实例中，也是采用这种研究方法的是．A．探究电流与电压、电阻的关系B．用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻C．在探究影响动能大小因素的实验中，小车动能的大小通过木块移动的距离来比较．实验中烧瓶内液体小明选择了煤油而不是水，这样选择的理由是．（2）小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据（见下表）．实验次数电流/A 通电时间/s 电阻/Ω温度升高量/℃1 0.3 30 10 1.52 0.6 30 10 6.0由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流，其产生的热量．（3）若要探究电流通过电阻产生热量与电阻的关系，可选择乙图中（填“A”或“B”）烧瓶中的电阻与中图中的烧瓶电阻（填“串联”或“并联”）．（本题中，三个烧瓶中的液体质量相等）（4）小明提议利用上述实验装置改做“比较水和煤油比热容的大小”的实验，则他应选择乙图中（填“A”或“B”）烧瓶与甲图中的烧瓶并联，并将其中一烧瓶中的液体换成，水和煤油吸热的多少是通过（填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的．10、如图所示电阻R1为8Ω，R2为4Ω．求：（1）当开关S断开时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数是多少？（2）当开关S闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？通电5min产生多少J的热量？11、如图所示，R1＝400Ω，R2的变阻范围是0—20欧姆，电源电压U＝12V不变。
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
电流和电阻的热效应
电流和电阻的热效应电流和电阻是电学中的两个基本概念，它们之间存在着密切的关系，并且在电子设备和电路中起着重要的作用。
在这篇文章中，我们将探讨电流和电阻的热效应，并了解它们之间的相互作用。
一、电流的热效应电流的热效应指的是电流通过导体时产生的热量。
根据欧姆定律（Ohm's law），电流与电压和电阻之间的关系可以用公式I=V/R表示，其中I表示电流，V 表示电压，R表示电阻。
当电流通过导体时，电子在导体中发生碰撞，并且产生与阻力成正比的热量。
这是由于电子在经过导体时与导体原子发生碰撞，传递能量并增加了导体的温度。
因此，当电流通过导体时，会产生一定的热量。
在实际应用中，我们经常会遇到导线发热的情况。
例如，当我们使用电炉加热水时，电流通过电炉的导线时会产生热量，从而加热到合适的温度。
同样的道理，电子设备中的电路也会因为电流通过导线而产生热量。
二、电阻的热效应电阻的热效应指的是电阻通过电流时产生的热量。
根据热效应定律，电阻的热量与电流的平方成正比。
即H=I^2Rt，其中H表示电阻产生的热量，I表示电流，R表示电阻，t表示时间。
当电流通过电阻时，电子在电阻内发生阻力碰撞，并且产生能量损失。
这些能量损失以热量的形式释放出来，导致电阻本身发热。
这就是我们常见的电阻发热现象。
电阻的热效应在一些实际应用中非常重要。
例如，电子设备中的电阻需要承受电流的通过，并且能够稳定地工作。
然而，高电流通过电阻时会产生大量的热量，如果没有有效的散热系统，电阻可能会过热并烧坏。
三、电流和电阻的相互作用电流和电阻的热效应之间存在着密切的相互作用。
当电流通过导体时，不仅会产生导线的热量，还会导致连接的电阻发热。
这可以解释为什么电子设备在高负载情况下会出现发热问题。
为了解决这个问题，我们通常会采取一些措施来管理电流和热量。
例如，在电子设备中加入散热装置，如散热片和风扇，以提高热量的散发效率。
此外，还可以选择合适的电阻和导线材料，以减少电流通过时的能量损失。
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。
16.4_科学探究：电流的热效应
5. 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视 机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间 相同，电流通过它们产生的热量最多的是（ A ） A．电烙铁 B．电视机 C．电风扇 D．一样多
电流热效应的控制（防护）
散热窗
散热片
散热风扇
散热窗、散热片、散热小风扇
上面这些东西里都装有散热装置，你知道它 们是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取 了散热措施？安装了什么样的散热装置？
讨论：
通电导体产生的热量跟电阻 到底是成正比还是成反比？你是 怎样理解的？
电流一定（正比） 电压一定（反比）
六.知识延展 非纯电阻电器：
电动机
1.能量转化： 电能 = 机械能 + 内能 2.总功（电能）： W总=UIt 3.有用功（机械能）： W有=W总-
Q=Gh
2
4.额外功（内能、热量）：
Q I Rt
电炉丝接入电路中时，电炉丝热得 发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不 发热。这是为什么?
（2）根据变形公式 ： P Q
U2 R
t 解释下面的问题：
为什么接在家庭电路中的灯泡，100W的要比15W的亮？
答：因为两灯泡 并联，灯泡两端的电压相等，100W 的灯泡比15W的灯泡电阻小，所以100W的灯泡产生 的热量多。因此100W比15W灯泡更亮。
W机械=W –Q=600000J
3. 下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（ A.洗衣机 B.录音机 C.电视机 D.电饭锅。
D）
4. 有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生 的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间 内烧开，那么这三根电阻丝应是( B ) A．三根串联 B．三根并联 C．两根串联起来，再跟第三根并联 D．两根并联起来，再跟第三根串联
电阻和电流的热效应
电阻和电流的热效应一、电阻的概念与分类1.电阻的定义：电阻是导体对电流流动的阻碍作用。
2.电阻的单位：欧姆（Ω）。
3.电阻的分类：a.线性电阻：电阻值不随电流、电压变化而变化的电阻。
b.非线性电阻：电阻值随电流、电压变化而变化的电阻。
c.动态电阻：在一定条件下，电阻值随时间变化的电阻。
二、电流的热效应1.电流的热效应定义：当电流通过导体时，导体产生发热的现象。
2.电流的热效应公式：Q = I^2 * R * t，其中Q表示发热量，I表示电流，R表示电阻，t表示时间。
3.电流的热效应的应用：a.电热器：利用电流的热效应加热物体，如电热水器、电饭煲等。
b.电灯：利用电流的热效应发光，如白炽灯、荧光灯等。
c.电炉：利用电流的热效应加热金属，如电炉、电焊等。
三、电阻与电流的热效应的关系1.电阻与电流的热效应的正比关系：电流通过电阻时，电阻越大，发热量越多。
2.电阻与电流的热效应的反比关系：电流越大，发热量越多。
四、电流的热效应的利用与防止1.利用电流的热效应：如电热器、电灯等，通过控制电流大小和电阻值，实现对物体的加热和照明。
2.防止电流的热效应产生的问题：如电线的过热、电器的损坏等，通过选择合适的导体材料、增大散热面积、降低电流大小等措施来减少发热量，保证电路安全运行。
五、电流的热效应在生活中的应用实例1.电热水器：利用电流的热效应加热水，提供生活热水。
2.电饭煲：利用电流的热效应加热食物，煮饭。
3.白炽灯：利用电流的热效应发光，提供照明。
4.电炉：利用电流的热效应加热金属，进行金属加工。
电阻和电流的热效应是电学中的重要知识点，掌握电阻的概念与分类、电流的热效应的公式与应用、电阻与电流的热效应的关系以及电流的热效应的利用与防止，能够帮助我们更好地理解电学原理，并应用于实际生活中。
习题及方法：已知一段电阻值为20Ω的导体，通过这段导体的电流为2A，通电时间为5分钟。
求这段导体产生的发热量。
根据电流的热效应公式Q = I^2 * R * t，将已知数值代入公式计算：Q = 2^2 * 20 * 5 * 60 = 12000J一个电阻值为10Ω的电热器，通电后产生的发热量是电阻值为20Ω的电热器通电后产生的发热量的两倍。
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电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如：
电流通过电动机时 ， 则：Q < W。求热量 只能用
Q= I2Rt
《配套》第73页T4
【例题1】：某一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？
解：
课 堂 练习
8
【例题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，求：
电流的热效应
辅助课件
常见的电热的应用
热 得 快
电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
微波炉的工作原理
1980年巴黎日用电器展览会上，出现了一种被称为 “烹饪之神”的炊具。这种炊具是利用微波的特性 制作的。微波是一种高频率的电磁波，具有反射、 穿透、吸收三种特性。这种炊具的心脏是瓷控管， 所产生的每秒24亿5千万次的超高频率的微波，快速 振动食物内的蛋白质、脂肪、糖类、水分子等。使 分子之间相互碰撞、挤压、重新排列组合。简而言 之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。
微波炉是电热器吗？ 微波炉不是电热器。
电热的预防
电脑中的cpu散热器
使用常识：防火灾 ----勿将空调靠近窗帘
注意：
①焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
②对于纯电阻电路：
电功全部用来产生热量， 则：Q = W
常用Q = W = Pt =UIt = U2t/R= I2Rt计算电热
③对于非纯电阻电路：
Байду номын сангаас
1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。 3)产生的机械能 W机
4）产生热量的 U 热
课 堂 练习
9
分析 已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
求： （ 1）W （2）Q
解：1 ） W＝UIt ＝380V×10A×1S ＝3800J 2 ） Q＝I2Rt ＝10 Ａ×10 Ａ×2 Ω×1S ＝200J