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第四节
电流的热效应
1.电流做功的实质是将（
）能转化为（
）能，电功的常用单位有（
）和（
）。
2.电流流过导体时所做的功受（
）、（
）和（
）三个因素的影响。
3.电功率的物理意义是（
）。有一灯泡上面标有“220V
60W”，其中220V表示（
），60W表示（
）。
温故而知新
电
其他形式
焦耳
千瓦时
电流
电压
通电时间
比较电流做功的快慢
额定电压
是220V
额定功率是60W
热得快
电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
给电热水壶通电可以给水加热；给电烤箱通电可以把食物烤熟；计算机主机长时间工作后外壳会发热。
这些热量是从哪里来的？
事实表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作电流的热效应。
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电热水壶能把水烧开，而与之相连的导线却几乎不发热。电流通过导体时产生热量的多少与电阻有关系吗？有什么关系？
电热水壶把水烧开需要一段时间。电流产生热量的多少与通电时间有关系吗？有什么关系？
通电导体产生热量的多少与通过它的电流有关系吗？有什么关系？
电流的热效应与哪些因素有关？怎样确定电流产生热量的多少？
实验探究
提出问题
电流通过导体所产生的热量多少与哪些因素有关？
合理猜想
阻值大小
电流大小
通电时间
实验原理
利用电热器加热质量相同的同种液体，当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的液体温度升高，温度计的液面就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。
我们可以通过温度计液面上升的高度比较电流产生的热量。
实验方法
控制变量法
要探究通电导体产生热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同。
要探究通电导体产生热量与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同。
要探究通电导体产生热量与通电时间的关系，需要控制电阻和电流相同。
实验步骤
实验——探究影响电流热效应的因素
选择两个阻值不同的电热丝，在相同的时间内通过大小相同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电热丝产生的热量多。
实验——探究影响电流热效应的因素
选择两个阻值相同的电热丝，在相同的时间内通过大小不同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电热丝产生的热量多。
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实验数据
探究电流产生热量与电阻的关系：
电流I/A
通电时间t/s
电阻R/Ω
温度变化T/℃
热量多少（多/少）
实验数据
探究电流产生热量与电流的关系：
电阻R/Ω
通电时间t/s
电流I/A
温度变化T/℃
热量多少（多/少）
实验数据
探究电流产生热量与通电时间的关系：
电阻R/Ω
电流I/A
通电时间t/s
温度变化T/℃
热量多少（多/少）
实验结论
在电流大小和通电时间相同的条件下，容器内电热丝的阻值越大，液体温度升高得越________;
在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过容器内电热丝的电流越大，液体温度升高得越________;
在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的液体温度升高得越________。
高
高
高
实验表明：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应就越显著。
焦
耳
英国物理学家焦耳做了大量实验后，最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系。
内容：电流通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，跟通电时间成正比。
公式：Q
=
I2R
t
其中Q表示热量，单位焦（J），I的单位用安（A），R的单位用欧姆（Ω），t的单位用秒（s）。
那么是不是所有的电路电流做的功都等于产生的热量呢？
1.若电能全部转化为内能：
电功全部用来产生热量，如电暖器，电饭锅，电炉子等。
则：
Q
=
W
=
UIt
=
I2Rt
2.若电能部分转化为内能：
电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如：
电流通过电动机时，则：Q＜W(W=W外+Q)
电热与电功的关系
注意：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用。下图是我们常见的家用电热器，它们都是利用电流的热效应工作的。在科研、生产中，孵化器、电烤箱、烘干机等也应用了电流的热效应。
电热驱蚊器
电熨斗
电饭煲
电取暖器
笔记本电脑的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等。
除了上述电流热效应的应用以及对电流热效应危害的防止实例，你还能举出哪些相关实例？与同学交流对电流热效应的看法。
用电热水壶烧水和用燃气烧水相比，从能量利用、环保以及经济的角度考虑，哪种方法更好？
1.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。
2.公式：Q
=
I2Rt?
3.单位：焦耳（J）
4.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。电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分，则：
W总＞Q
。
1.下列用电器属于利用电流热效应工作的是（ ）
A.
电饭锅
B.
电风扇
C.
计算机
D.电视机
A
2.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
D
3.某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？
解:Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J.
4.一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？
解:Q=W=Pt=450W×1×60s=2.7×104J.
5.某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5
?，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60s=26400J
线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5?×60s=1200J
得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－1200J=25200J
谢谢！
