电流的热效应
学习目标
1、知道电流的热效应，知道电热器
的工作原理。
2、掌握电流产生的热量与那些因素有关。
3、掌握焦耳定律的内容、公式、单位。
4、能运用公式进行简单计算。
电热器的应用
电 炉
电暖器
电水壶
热得快
共同点：电流通过导体时会发热
多彩生活窗
你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的“电热器”吗？
一、电流的热效应
导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。
利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。
电热器的结构共性
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。
温馨小提示
根据此现象说明电流热效应与什么因素有关？
生活智慧园
现象：
当你在外面受到寒冷，回到家中打开电暖器取暖时，你烤1分钟和烤10分钟的感觉一样吗？
现象:（提示：两管并联；全打开时通过用电器的电流比打开一根管时的电流大）
当你取暖时，打开一根管和打开两根管的效果一样吗？
根据此现象说明电流热效应与什么因素有关？
生活智慧园
现象： （提示：导线电阻很小，电炉丝电阻很小）
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？
根据此现象说明电流热效应与什么因素有关？
生活智慧园
提出问题
电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？
猜想与假设
电流
电阻
通电时间
设计实验
实验方法
控制变量法
实验电路图
问题1:怎样研究电阻大小对产生热量多少的影响?
问题2:怎样研究电流大小对产生热量多少的影响?
问题3:如何研究通电时间大小对产生热量多少的影响?
进行实验15-动画-11影响电热器产生热量多少的因素.swf
结论
在电流_____(相同/不同)的情况下,电阻___(大/小)的那个电阻圈夹着的火柴先被点燃.这说明在相同时间内，电阻值较大的电阻产生的热量较___(多/少)
电流增大,夹在同一电阻圈中的火柴被点燃的时间变___(长/短).这说明电流增大时,在相同时间内电阻产生的热量___(增多/减少)
在电阻和电流大小不变时,通电时间越长,火柴越容易点燃,产生的热量就越___(多/少)
相同
大
多
短
增多
多
实验结论
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。

结论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。

结论3: 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。
探究同一个问题可以有多种方法，我们的课本就用了另一种方法。你有兴趣知道它是怎样探究的吗？那就请你看课本------实验探究（一）、（二）、（三）并作出相应的思考与判断。
给等质量的煤油加热，比较温度变化大小，变化大的放出热量多，变化小的放出热量少 ！
温馨提示
所以：实验要用到温度计测量温度变化。
请思考：如何比较电阻丝给煤油加热放出热量的多少？
探究1：通电时间对产生热量的影响
要研究通电时间对产生热量的影响,
应该控制　　　　和　 不变，改
变 　。
通电时间
电 阻
电 流
结论：在通电电流和电阻相同的条件下， 越长，电流产生的热量越多。
通电时间
电流产生热量与电流的关系
结论:电阻和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。
探究2：
不 变
改 变
要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值和通电时间 (改变/不变)，而通过该电阻的电流大小 (改变/不变)。
电流
电流产生热量与电阻的关系
结论:电流和通电时间相同时， 越大，电流产生的热量越多。
实验电路图
探究3：
要研究电阻对产生热量多少的影响， 应该控 制 　　和　 　　 不变，则可以让两个阻值不同的电阻 　　（串联／并联）后接入电路。
电 流
通电时间
串 联
电阻
信息窗 伟人丰碑
英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系” ，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”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律
二、焦耳定律
１、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。
2、公式：
3、单位：
电流I-- 电阻R--
时间t-- 热量Q--
Q 热= I2Rt
安培（A）
欧姆（Ω）
秒（s）
焦耳（J）
例1 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?
灯泡接入电路中,灯泡和电线中流过相同的电流,它们都要发热，实际上灯泡热得发光,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
接入更多大功率的用电器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？
三、电热的应用、危害与防治
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.
信息窗
走进生活
1、一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上释放热量为___.
练习
4、一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J.
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___ Ω
3、一个200Ω的电阻通电1.5min，电阻上消耗的电能是4.5×105J,则通过电阻的电流是___.
600J
50
5A
10min
5、为了研究温度对种子发芽的影响,课外活动小组要做一只电烘箱,要求在10min内产生6×104J的热量,接用的是家庭电路,请计算一下这只电烘箱电热丝的电阻是多少?
6、标有“220V 100W”的白炽灯正常工作时,在1min内将产生多少热量?将消耗多少电能?若接在55V的电路中呢?

1、电流的热效应
2、焦耳定律
3、电热的利用和防止
想一想：电流的热效应与电压有无关系？
这个问题我们下一节将要探讨，请同学们先想一想议一议。
同学们，在今天的学习中，你收获了什么，你发现了什？说出来让大家听听，以便大家共同提高！
再见