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第十五章 电能和电功率
15.4 探究焦耳定律
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电暖器
电饭锅
电水壶
电流通过导体时，电能转化成内能，即导体会发热的现象,叫做电流的热效应。
一、电流的热效应
电流经过铁钉时的现象
一、电流的热效应
电炉丝发热
二、通电导体放出的热量跟哪些因素有关
提出问题：
通电导体放出的热量跟哪些因素有关
作出猜想：
1. 可能与电流的大小有关
2. 可能与电阻的大小有关
3. 可能与通电时间长短有关
电流越大，电流产生的热量越多
电阻越大，电流产生的热量越多
通电时间越长，电流产生的热量越多
二、通电导体放出的热量跟哪些因素有关
思考
1.如何比较通电导体放出热量的多少
相同时间，比较温度计示数的变化
（U形管内液体的高度变化来反映）
2.如何控制电流和通电时间相同
将电阻串联,控制电流和通电时间不变
3.如何改变通过导体的电流
将电阻与滑动变阻器串联,或并联电阻分流
二、通电导体放出的热量跟哪些因素有关
如何比较通电导体放出热量的多少
1.通电导体放出的热量跟电阻的关系
2.通电导体放出的热量跟电流的关系
3.通电导体放出的热量跟通电时间的关系
1. 在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
2. 在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
3. 在电流和电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。
小结
三、探究焦耳定律
1.英国物理学家焦耳在大量实验的基础上，最先得出了热量与电流、电阻、通电时间的关系，也就是后来著名的焦耳定律。
2.内容: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。
3.公式:Q=I2Rt
4.电功和电热的关系
三、探究焦耳定律
(1)在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）如：电暖器，电饭锅，电炉等。
W = Q
W= UIt=Pt
Q=I2Rt=U2t/R
(2)在非纯电阻电路中：如当电动机工作时，消耗的电能主要转化为电机械能 .
W > Q
（W= UIt） > （Q=I2Rt）
四、电流热效应的应用与控制
1.电热的利用
四、电流热效应的应用与控制
2.电热的危害和防止
课堂练习：
1.下列用电器中不属于电热器的是（ ）
A．电热水壶 B．电热毯
C．电风扇 D．电熨斗
C
课堂练习：
2.如图是“探究影响电流热效应因素”的实验装置图。其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量、初温相同的煤油，阻值不同的电阻丝R1、R2．关于此电路说法中正确的是（ ）
A．探究的是电流产生的热量与电压的关系
B．温度计示数变化大的烧瓶内电阻丝电阻小
C．通电时间相同时两个烧瓶内电阻
丝产生的热量相同
D．温度计示数变化的大小反映电流产生热量的多少
D
课堂练习：
3.利用图中5个阻值相等的电阻完成“焦耳定律”的探究实验。以下说法不正确的是（ ）
A．本实验采用的研究方法有“控制变量法”和“转换法”
B．若要探究电流对电热的影响，应该选择观察甲、丙
C．通电后会发现在相同时间内乙产生的热量是丙产生热量的8倍
D．图丙外连接5Ω电阻的作用是增大丙图盒内产生的热量
D
课堂练习：
4.通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不太热，这是因为（ ）
A．电炉丝有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应
B．电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多
C．通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小
D．电炉丝容易导电，铜导线不容易导电
B
课堂小结
一、通电导体放出的热量跟哪些因素有关
通电导体放出的热量跟电阻有关
通电导体放出的热量跟电流有关
通电导体放出的热量跟通电时间有关
二、焦耳定律
1.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。
2.公式:Q=I2Rt
巩固练习
1.在探究“影响电流热效应的因素”的实验中，要探究电流热效应与电流关系，应控制的变量是 。如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，电源电压3V，则通电10s电流通过R1、R2产生热量之比为 。
电阻和通电时间
1：2
巩固练习
2. 妈妈在家用挂烫机熨烫衣物。善于观察的小华发现，当家里只有挂烫机单独使用时，30min后电能表示数由
变成了 ，则这段时间挂烫机消耗的电能为 kW h，挂烫机的实际功率为 W。
0.6
1200
巩固练习
3.如图所示是探究电流通过导体产生热量与电阻关系的装置。通电前，两侧U形管中水面相平，深度均为8cm，则8cm深水柱产生的压强为 Pa．通电后，当电路中电流为0.8A时，通电时间50s，电阻R2产生的热量为 J。
800
320
巩固练习
4.如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与________关系的实验装置。通电一段时间，左侧容器和右侧容器中的电阻丝产生的热量之比为_________。
电流
4：1
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