第十六章 电流做功与电功率
第四节科学探究：电流的热效应（第1课时）
1．认识到电能可以转化为热能，知道电流的热效应。
2．通过探究活动理解影响电流热效应的因素。
【重点】
探究“电流产生的热量与哪些因素有关”
【难点】
探究“电流产生的热量与哪些因素有关”
1．电饭煲、电水壶、电熨斗、电炉等用电器工作时，将 能转化为 能。
2．电流通过导体时电能转化为 能的现象叫做电流的 。
3．电流通过导体产生的热量与 、 、和 有关；
4．实验结论是：（1）对同一电阻丝，在电流和电阻相同的情况下， 越长，煤油的温度越 ，电流产生的热量越 ；（2）对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电 越大，煤油的温度越 ，电流产生的热量越 ；（3）在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下， 越大，煤油的温度越 ，电流产生的热量越 。21世纪教育网版权所有
知识点1：电流的热效应
【例1】下列用电器中，利用电流热效应工作的是（ ）
A．电脑 B．电热杯
C．电视机 D．电风扇 【变式练习】
1.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家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是（ ） 21教育网
A．三个用电器产生的热量一样多
B．电风扇产生的热量最多
C．电视机产生的热量最多
D．电烙铁产生的热量最多
知识点2：探究电流产生的热量与哪些因素有关
1.研究方法：⑴当一个物理量被猜测与多个因素有关时，应用 法。
⑵实验中利用电热丝加热一定质量的煤油，通过电流做功把 能转化为 能，向外放出热量，使煤油温度升高。通过观察 ，就能比较电流产生热量的多少。这种方法叫 法。
2．实验1：探究电流产生的热量与通电时间的关系
实验方法：保持 、 不变，改变 。
实验结论：对同一电阻丝，在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，煤油的温度越 ，电流产生的热量越 。21cnjy.com
实验2：探究电流产生的热量与电流大小的关系
实验方法：保持 、 不变，改变 。
实验结论：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越 ，电流产生的热量越 。21·cn·jy·com
实验3：探究电流产生的热量与电阻的关系
实验方法：保持 、 不变，改变 。所以需要选取阻值 （不同或相同）的电阻丝，使它们 （串或并）联。www.21-cn-jy.com
实验结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越 ，电流产生的热量越 。2·1·c·n·j·y
总结：电流通过导体时产生的与 、 、 有关，
越长、 越大、 越大，电流产生的热量越多。
【例2】小明利用如图所示的装置，探究电流通过导体时产生热量的多少与电阻大小的关系：在两个相同的烧瓶中盛着质量和温度都相同的煤油，煤油中都浸泡着一段金属丝，甲烧瓶中的金属丝是铜丝，电阻比较小，乙烧瓶中的电阻丝是镍铬合金丝，电阻比较大．【来源：21·世纪·教育·网】
（1）通电一段时间后，小明发现＿＿＿烧瓶中温度计的示数大，表明其它条件相同时，导体的电阻越＿＿＿＿，产生的热量越多．www-2-1-cnjy-com
（2）本试验使用了控制变量的科学方法：通过两金属丝串联的方式，控制＿＿＿和＿＿＿＿＿相同；还使用了转换的科学方法：把导体产生热量的多少转换为＿＿＿＿＿＿．为了保证这种转换的科学性，实验中采取的措施是＿＿＿＿＿．
【变式练习】
2．（双选）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，铜丝和镍铬合金丝的长度、横截面积均相同，则（ ）21·世纪*教育网
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
【方法点拨】
1．实验中利用电热丝加热一定质量的煤油，通过电流做功把电能转化为内能，向外放出热量，使煤油温度升高。通过观察煤油温度变化的大小，就能比较电流产生热量的多少。这种方法叫转换法。
见当堂达标题
第十六章 电流做功与电功率
第四节科学探究：电流的热效应
1．知道焦耳定律的表述,适用范围和计算公式。
2．会用焦耳定律进行简单的计算.
3．会用焦耳定律解释简单的物理现象.
【重点】
电流产生热量的计算。
【难点】
焦耳定律的理解。
1．焦耳定律的内容是：电流通过导体产生的热量跟__________________成正比，跟__________ ____成正比，跟_________________成正比。21世纪教育网版权所有
2．焦耳定律的数学表达式是___________，公式中各物理量的单位分别是_________、__________、___________、____________。21·cn·jy·com
知识点1：焦耳定律
1．自学课本132页，找出焦耳定律的内容、公式、各个物理量以及单位。
【例1】导线和电炉丝串联，为什么电炉丝 热得发红，而导线却几乎不发热，这是因为（ ）
A．导线的电阻远小于电炉丝的电阻，电流产生的热量很少
B．通过导线的电流远小于通过电炉丝的电流
C．导线的散热比电炉丝快
D．导线外有绝缘皮隔热
【变式练习】
1．关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是( )
A．根据Q＝I2Rt可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
B．根据可知，电阻越大，相同时间内产生的热量越少
C．根据Q＝UIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关
D．根据Q＝I2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多
知识点2：电热的计算
【例2】一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？
【例3】如图所示电路中，电源电压U=3V，R1=2Ω，闭合开关后，电流表读数为0.5A。求：
（1）R1在1min内产生的热量；
（2）R2的阻值。
【变式练习】
2. 如图，R1＝5Ω、R2＝10Ω，电源电压U＝6V．求
（1）通过R1的电流．
（2）1min内R2产生的热量．
知识点3：电热与电功
（1）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21教育网
Q = W = UIt = I2Rt
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
（2）当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，只有少部分转化为内能。所以：W＞Q热
【例4】一只电烙铁的规格为“220 V 110 W” 请回答下列问题：
(1)该电烙铁正常工作的电流为多少？
(2)该电烙铁的电阻为多少？
(3)在额定电压下通电10 min产生多少热量？
【变式练习】
3．现在电动自行车、电动汽车逐渐普及，它们都采用电动机来获得动力。某直流电动机的铭牌上标有“220V5.5kW”，电动机线圈的电阻为0.4Ω。21cnjy.com
（1）该电动机正常工作1h，消耗多少电能？
（2）电动机线圈产生多少热量？
【方法点拨】
电流通过任何用电器产生的热量都可以用焦耳定律Q=I2Rt来计算，但由Q=I2Rt和推导得出的Q=UIt=只使用于纯电阻用电器，即电流做功所消耗的电能全部转化为内能的用电器，如电炉、电饭锅等。在仅有电流热效应存在的电路中，可以利用Q=W=Pt计算电热，但成立条件Q=W不能忽略。
见当堂达标题
