第十六章第四节科学探究：电流的热效应 2021-2022学年沪科版物理九年级(共15张PPT)

(共15张PPT)
第4节科学探究：电流的热效应
电流的热效应
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。
　　电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
电流的热效应
　　电炉丝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
问题
电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关
探究
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。
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。
实验结论
【例】在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有
关”的实验时，采用了如图所示的实验装置。两个透明
的容器中密闭了等量的空气。U型管中液面变化反映了
密闭空气温度的变化。此实验是为了探究电流产生的热
量与 的关系；将此装置接到电源两端，通电一段
时间后，电流在 容器中产生的热量较多，在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，还可以探究电流产生的热量与 的关系。该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和 。
电阻
B
电流
转换法
焦耳定律及其应用
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。
Q = I2Rt
焦耳（J）
Q ——电流通过导体产生的热量
t ——通电时间
I ——电流
R ——电阻
单位
公式
电能 内能
电能 内能+机械能

电能和电热关系
W =UIt
W ＞Q热
Q热=I2Rt
公式辨析
电流相同，电阻越大，单位时间内产生的热量越多
Q = W = I2Rt

电压相同，电阻越小，单位时间内产生的热量越多
二者并不矛盾。我们在应用公式时应特别注意条件。
用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来使用，电源电压不变，则烧开同样一壶水的时间是（　 ）
A．2.5 min B．5 min C．20 min D．30 min
例题1
R与t成正比
U不变
Q不变
A
S变为2S
R变为
t变为
l变为
某直流电动机线圈的电阻是1.5Ω，把它接在稳压电源上，闭合开关，电动机正常工作，通过线圈的电流是2A，在20s内电动机所做的机械功是1080 J。试求：
（1）这段时间内，电流通过线圈产生的热量是多少？
（2）这段时间内，电流通过电动机做的功是多少？电源电压是多少？
（3）如果在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，此时电动机中的电流是多少？
例题2
W=Q+W机=120J+1080J=1200 J
解：（1）
（2）
（3）
电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
电热的利用和防止
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
电热的危害
电热的利用和防止
下面不是利用电热的实例（　　）
A．用电饭锅煮饭 B．用电熨斗熨衣服
C．电视机外壳有许多小孔 D．用电热壶烧水
例题3
C