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第4节
焦耳定律（1）
第十八章
电功率
一、预习指南
电
内
焦耳
电流
通电时间
Q=I2Rt
二、情景导入
水用管状电热器
饮水机
电熨斗
二、情景导入
知识点一：电流的热效应
问题探究：
（1）把电暖宝接入家庭电路，过一段时间，用手感觉电暖宝
，这种现象叫做电流的
；此时将
能转化为
能。
（2）什么是电流的热效应？
答：电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。
（3）下列都是生活中常用的用电器，下列不是利用电流的热效应工作的
是（
）
A.电水壶
B.电褥子
C.电烤箱
D.电视机
发热
热效应
电
内
D
知识点一：电流的热效应
知识点一：电流的热效应
知识点二：焦耳定律
小组合作探究下列问题：
灯泡接入电路时，灯泡和连接灯泡的导线中的电流是相同的，灯泡和导线都要发热，可是实际上灯泡热的发烫，导线的热却觉察不出来，这是为什么呢？
答：根据生活经验猜想电流通过导体产生热量的多少可能与导体电阻、通过导体电流大小以及通过时间有关，然后采用控制变量法，分别探究各因素的影响
［实验］为了探究“影响电热的因素”，实验室准备了装有质量和初温相同的煤油的A、B两个烧瓶、两只温度计、两根不同阻值的电阻丝（其中R甲＞R乙）以及滑动变阻器、开关、导线、电源、秒表等。
（1）要探究电流产生的热量与电阻的关系，要保持
和
不变，只改变
，比较A、B两烧瓶中
的大小。
（2）请将下列实物图连接完整。
答：如图
电流
通电时间
电阻
温度计示数
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知识点二：焦耳定律
（3）在实验中，经过一段时间t后，A瓶中的温度计示数比B瓶中升高的快，由此得出的实验结论是：
在电流和通电时间相同时，导体的电阻越大，产生的热量越多。
（4）要探究电流产生的热量与电流的关系，要保持
和
不变，只改变
，观察
变化。
（5）向
移动滑动变阻器的滑片，使变阻器接入电路中的电阻值减小，此时电路中的电流
，经过一段时间t后，可观察此时A、B两瓶中温度计的示数都比没有调节变阻器前的高，由此可以得出：
在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。
（6）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，在这里选用煤油而不用水做实验，主要是由于
。
（7）通过上述实验可以得出电流产生的热量与
、
和
有关。电流
，电阻
，通电时间
，电流产生的热量
。
电阻
通电时间
电流
温度计的示数
左
增大
水的比热容大于煤油
电流
电阻
通电时间
越大
越大
越长
越多
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清除视频
知识点二：焦耳定律
知识点二：焦耳定律
3.（2014，襄阳中考模拟）如图所示，
是“探究电流的热效应跟电阻大小关
系”的实验装置图，A、B两密闭容器
中都有一段电阻丝，右边容器中的电
阻比较大，两容器中的电阻丝串联接
到电源两端，通过两段电阻丝的电流
。通电一段时间之后，
两个U形管中液面高度变化较大的是
（填“A”或“B”）。
实验表明：
。
4.阻值为50Ω的定值电阻R接在电源两端，通过电阻R的电流为0.2A，10s内电流产生的热量是
J。
相同
B
电流相同，通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多
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点点对接
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.电视机
B.电热毯
C.电风扇
D.电脑
【解析】电热毯工作时把电能转化为内能，利用了电流的热效应，而电视机、电脑和电风扇要预防电流热效应工作。
【答案】B
点点对接
焦耳定律实验探究
【例2】小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”，两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。温度计显示煤油的温度。
（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该
。
（2）小红问小明：“水比较容易获得，干嘛不
用水代替煤油”？对于这个问题小明与他的同学
给出了下列四种答案，你认为合理的是（
）
A.因为煤油有颜色便于观察
B.因为煤油有比较大的热值
C.因为煤油有比较小的密度
D.因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小红发现B烧瓶中温度计的示数升高得较快，这表明：
在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越
，产生的热量越多。
【解析】（1）因为液体温度上升不仅与热量有关，还与液体的质量、比热容有关，要通过温度反映热量的多少，必须控制质量和比热容相等。
（2）水比煤油的比热容大，吸收相同的热量，温度上升不明显，因此选用比热容较小的煤油。
（3）B烧瓶中温度计示数升高得快，表明B烧瓶中电阻丝产生的热量多，再考虑到B烧瓶的镍铬合金丝的电阻大，则有结论：
在电流和通电时间都相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
【答案】（1）相等（2）D（3）大
【点拨】导体产生的热量与导体中的电流、电阻、通电时间都有关系，探究电流产生的热量与电阻间的关系时，必须控制电流和通电时间相同，这就是将烧瓶A、B中金属丝串联的目的。同样，探究导体产生热量与另外两个因素的关系时，也要注意控制变量法的利用。
5.电熨斗通电一段时间后变得很烫，而连接电熨斗的导线却不怎么热，这主要是因为
（
）
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电熨斗快
C.通过导线的电流小于通过电熨斗的电流
D.导线的电阻远小于电熨斗电热丝的电阻
6.将两电炉丝R1、R2串联起来，接在电路中，如图
所示，若R1>R2，则先被点燃的火柴是（
）
A.电炉丝R1上的火柴
B.电炉丝R2上的火柴
C.两电炉丝上的火柴同时被点燃
D.无法确定
7.将阻值为40Ω的电阻丝接在电源两端，通电10min，电流产生的热量是1.5×103J；若将阻值为10Ω的电阻丝接入同一电源的两端，通电20min，电流产生的热量是
（
）
A.1.2×104J
B.3.75×102J
C.7.5×102J
D.6.0×103J
8.电炉丝断了，去掉1/5后，仍然接在原来的电源两端，则在相同时间内产生的热量与原来产生的热量之比为
（
）
A.5∶4
B.1∶5
C.5∶1
D.4∶5
9.电烙铁是根据
制成的，一只电烙铁的额定电压是220V，正常工作时电阻为1210Ω，则它的额定功率是
W，通电10min产生的热量是
J。
10.为了探究电流通过导体产生的热量与
什么因素有关，设计了如图所示实验，
三只完全相同的烧瓶中盛有等质量的煤油，
已知电阻丝R甲>R乙，R乙=R丙。
（1）为了探究产生的热量与电阻的关系，
应选择的电阻丝为
；
（2）为了探究产生的热量与电流的关系，
应选择的电阻丝为
；
（3）在通电相同时间内，温度上升最慢
的是
瓶（填“甲”“乙”或“丙”）。
电流热效应
40
24000
甲和乙
乙和丙
乙
1.电流的热效应。
2.焦耳定律：
（1）探究电流产生的热量与哪些因素有关；
（2）焦耳定律内容，公式：Q=I2Rt。
课堂小结
完成“课后练案”
布置作业
