课件31张PPT。第十八章 电功率18.4 焦耳定律电流的热效应 焦耳定律
电热的利用和防止课后作业逐点
导讲练课堂小结当堂检测生活中的物理
周六，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。可之后就发现，小明刚看过电视。
小明爸爸是根据什么道理判定的呢？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。1知识点电流的热效应一、电流的热效应：
电流通过导体时，电能
要转化为热能，这个现
象叫电流的热效应。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
很热？说明什么？与 电阻、电流、时间 有关电流的热效应与哪些因素有关？
猜想：
[设计实验]
讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应
该用 什么方法去研究？
（控制变量法）
讨论2：实验中通过观察什么现象来比较电流产生
的热量的多少？这种研究方法叫什么法？
（转换法）当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空
气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱
就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升
得越高。
实验中，通过观察_____________
来比较电流产生的热量的多少。
实验
装置管中液面上升的高度实验1：研究电热与电阻关系控制不变的量是：电流 通电时间
现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。
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。实验2：研究电热与电流关系控制不变的量是：电阻 通电时间
现象：电流较大的这边的液柱上升较高。
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。点击画面播放视频【例1】旧白炽灯在工作时，容易在灯丝最细处熔断，这是因为与相同长度的灯丝较粗处相比，灯丝最细处( )
A．电热最多 B．电流最大
C．电阻最小 D．电压最小A与相同长度的灯丝较粗处相比，灯丝的最细处电阻较
大，根据：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产
生的电热越多，故选项A正确。【解析】电流通过(超导体例外)导体都会产生热量，但对于不
同的电路，消耗相同电能转化成的内能是不同的，如
电炉等电热器，可以认为电能全部转化为内能，但对
于电冰箱、电风扇等用电器，只有少部分电能转化为
内能。(2016·淮安)下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是( ) 2知识点焦耳定律焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。焦耳定律
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。知识拓展：当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而
没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的
热量Q 就等于消耗的电能W，即
Q = W = UIt = I2Rt (如：电暖器，电饭锅，电炉子
等)
此时：Q = W = Pt = UIt =
当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械
能：电能 内能+机械能
W＞Q热【例2】电熨斗通电一段时间后，熨斗面很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这是因为( )
A．导线的电阻远小于熨斗的电阻，导线消耗的电能很少
B．导线的散热比熨斗快
C．通过导线的电流远小于通过熨斗的电流
D．导线外有绝缘皮隔热。A【解析】电熨斗在使用时，电熨斗和导线串联，I电熨斗=I导线，
通电时间t相同，∵Q=I2Rt，R电熨斗＞R导线，∴电流产
生的热量：Q电熨斗＞Q导线，从而出现通电一段时间后
电熨斗变得很烫、而连接电熨斗的导线却不怎么热的
现象；由以上分析可知，选项BCD错、A正确。故选A。本题考查了学生对焦耳定律、串联电路电流特点的
了解和掌握，知道导线和电熨斗连接方式为串联是
本题的关键。(2016·扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是( )
A．通过导线的电流小于通过电阻丝的电流
B．导线的绝热皮隔热
C．导线散热比电阻丝快
D．导线的电阻远小于电阻丝的电阻
(2016·青岛)通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1min
产生了2.64×104 J的热量，它的电阻是( )
A．66 Ω B．6 600 Ω
C．110 Ω D．220 Ω123知识点电热的利用和防止小小辩论会：
辩题： 电热是有利的还是有害的？
(正方观点：有利的。反方观点：有害的。)
要求：请正反双方举例支持自己的观点。
限时一分钟。1．电热的利用电热器的优点：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。2．防止电热的危害
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑
运行时要用微型风扇及时散热等等。缺点：浪费电能，电线老化，影响用电器使用寿命。【例3】下列情况中不属于防止电热危害的是( )
A．电视机的后盖有许多孔
B．电脑机箱内有小风扇
C．电动机外壳有许多散热片
D．家电长时间停用，隔一段时间应通电一次电视机上的散热孔，电动机上的散热片，电脑机箱内
的风扇，都可以加速散热，从而防止电热的危害。家
电长时间停用，隔一段时间通电一次，可以利用电热
驱潮，避免家用电器因受潮而损坏。【解析】D保险丝利用电热将自身烧断，从而保护电路中的用
电器不被烧坏。这里利用了“逆向思维”。
电热虽然对我们有利，但电热有时是有害的，用电
器工作时如果温度过高，会造成危害，要考虑如何
散热。电视、收音机外壳上的散热孔，电脑里的散
热风扇，电动机外壳上的散热片，等等都是有效防
止电热危害、及时散热的措施。(2015·曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效应
的是( )
①电视机后罩有许多小孔；
②电动机外壳上装散热片；
③长期不用的电视机隔段时间通一次电；
④白炽灯；
⑤电脑机箱里装有小风扇；
⑥电暖手宝
A．①②⑥ B．①②⑤
C．③④⑥ D．②③⑥1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流
的热效应。
2.焦耳定律：Q = I 2Rt
3.要从通风、散热等角度来有效地防止电热的危害。某导体的电阻是2 Ω通过2A的电流时，1 min产生多少焦耳的热量？
一只额定功率是450 W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？
一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1 210 Ω它的额定功率有多大？在额定电压下通电10 min产生多少热量？123某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5 A的电流时，每分钟可产生6.6× l04J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。
电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。
(1) 列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；
(2) 列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。45在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？6
