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第十八章 电功率
第四节 焦耳定律
【学习目标】
1．通过学习知道电流的热效应。
2．通过学习知道焦耳定律、会探究电流的热效应与哪些因素有关。
3．通过学习知道电热的利用和防止。
【学习重点】焦耳定律的内容及相关计算。
【学习难点】电功和电热的联系和区别。
【学习过程】
活动一：电流的热效应
1．电流通过导体时将 能转化为 ，这种现象叫做 。
2．如右图所示，生活中哪些用电器用到了电流的热效应：______、_______、_________、
__________
3.（思考讨论）：电炉丝工作时，电炉丝与它的连接导线通
过的电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发
热？电流通过导体产生的热的多少跟什么因素有关？
解读：常见电流的效应有，热效应（如，电熨斗），磁效应
（如，电磁起重机），化学效应（如，电解水的实验）。
活动二：探究电热大小的影响因素
1．猜想：电流通过导体产生的热可能与__________________有关；
2．对于多因素问题，我们往往转换成多个单因素问题，采取的实验方法为：_________。另
外，放出热量的多少是通过液面的高度差来反应的，这里用到了_________的研究方法。
3．实验（1）：如图所示，两个透明容器中密封着______
的空气，把 5Ω 和 10Ω 的两个电阻，串联接入电路中，通过
两端电阻的电流_________，通电一段时间后，发现____侧
管子中液面的高度差较大，说明 10Ω 的电阻产生的热量____。
实验表明：在_______、________相同的情况下，电阻越大，
产生热量就___________。
实验（2）：如图所示，两个透明容器中密封着等量的
空气，且分别固定一个 5Ω 的电阻，在右侧电阻的外面，并联一个等大的电阻，这样流过______
（选填“左侧容器电阻”或“右侧容器电阻”）电阻的电流较大。
通电一段时间后，发现_____侧管子中液面的高度差较大，说
明左侧容器的电阻产生的热量____。
实验表明：在_______、________相同的情况下，____越大，
产生热量就越多。
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活动二：焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量的实验后最先确定了电阻产生热量跟电流、
电阻和通电时间的关系：电流通过导体产生的热量跟_____________
成正比，跟导体的________成正比，跟__________成正比。这个规律
叫做焦耳定律。
(2)表达式为：____________
公式中各符号的意义及单位（完成右侧的表格）：
运用焦耳定律解释课前提问，你能解释开始时关于电炉丝的问题吗？
答：电炉丝与导线插头是_______联的，通过的 物理量符号 物理量意义 单位符号
电流__________．根据焦耳定律，在相同时间 Q
内，电流一定时，电流产生的热量跟______成 t
正比，炉丝比插头的电阻______，相同条件下 I
电流产生的热量______，因此炉丝热得发红。 R
▲典型训练：
1.如图是课本中“探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系”的实验装置，两个透明容
器中密封着等量的空气，电路正确连接后，通电进行实验的过程中，下列说法正确的是( )
A．左边容器电阻丝中的电流比右边容器电阻丝中的电流大
B．U 形管中液面高度的变化反映电阻丝产生热量的多少
C．要保持两个电阻丝两端电压相等
D．通电时间相同，两个容器中空气吸收的热量相同
2.一根 60欧的电阻丝接在 36V 的电源上，在 5分钟内产生多少热量？
解读：如果电流做的功全部转化为内能，即 Q=W，那么所有计算电能的公式都可以用来计
算电热，即 2 2Q=W=I Rt=(U /R)t=Pt=UIt；如果电流做的功只有一部分转化成内能，即 Q那么计算电热，只能用焦耳定律即 2Q=I Rt。
活动三：电热的利用和防止
1． 电热的利用：
生活中和许多产业中都要用到电热，如电热水器、电饭锅、电熨斗、热熔胶抢，电烙铁、电
热孵化器等，都是利用电热的例子。从能量的转化角度来讲，以上用电器是把______能转化
为_______能。
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2．电热的防止：
很多情况下，我们不希望用电器的温度过高：如电脑运行时温度会升高，需要用微型风扇及
时________；电视机后面有很多孔，就是为了通风_______；空调的外置机也有散热孔和散
热风扇。过多的电热如果不能及时散失，会产生安全隐患。
解读：如果家用电器长时间不用，也会因为受潮而产生安全隐患，此时需要通电，用产生的
热量来去除潮气。从这个角度来看，就是利用电热了。
▲典型训练：
小华家买了一个家用电吹风，其简化电路如图所示，主要技术参数如下表．电吹风在额
定电压下工作，请解答如下问题：
热风温度 50～75 ℃
热风时：990 W
额定功率
冷风时：110 W
额定电压 220 V
质量 0.5 kg
(1)电吹风吹冷风时，通过电动机的电流是多大？
(2)电热丝工作时的电阻是多大？
(3)若电吹风内电动机的电阻是 1 Ω，则电吹风吹冷风 30 min 产生的热量是多少？
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【课堂练习】
1．标有“220V 40W”电热器安装在 220V的电路中，工作 100s后，所消耗的电能是_________J，
通过电热器的电流是______A，产生的热量是___________J。[
2.将一台“220V 100W”的电风扇、一个“220V 100W”的充电器、一把“220V 100W”的电烙
铁分别接到 220V 的电源上，在相同时间内，通电后产生热量最多的是（ ）
A、电烙铁 B、充电器 C、电风扇 D、一样多
3.一只额定功率是450W的电饭锅，在220V的额定电压下使用，每分钟产生多少焦耳的热量？
4. 某电炉在额定电压 220V 下的功率为 1000W，当实际电压只有额定电压的 80%时，若电炉
的电阻保持不变，此时电炉的实际功率是多少？
【收获和疑惑】
★收获：
1．电流通过导体产生的热量跟___________成正比，跟导体的________成正比，跟_______
成正比。
2．焦耳定律可以用公式__________来表示。
3．如果电流做的功全部转化为内能，即 Q=W，那么所有计算电能的公式都可以用来计算电
热，即 Q =W =_____=_______=_____=______；如果电流做的功只有一部分转化成内能，即
Q★疑惑：
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