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第4节 焦耳定律
小明趁爸爸妈妈不在的时候偷偷看电视，然后在爸爸妈妈回来之前把电视关掉，做到神不知鬼不觉，可是聪明的妈妈，每次回到家里只要摸一下电视，就知道小明有没有看电视。
请问：聪明的妈妈是怎么做到的呢？
电视机工作时会发热！
一、电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。
生活中你发现哪些关于电流的热效应的现象？
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关
交流讨论
根据事实，作出猜想
事实1. 时间越长，电炉中产生的热越多；
猜想1：导体产生的热量可能与_____________有关。
事实2. 电炉丝发热，而跟电炉丝相连的导线却不太热；
猜想2：导体产生的热量可能与_____________有关。
事实3. 电流大容易引发火灾；
猜想3：导体产生的热量可能与_____________有关。
电流大小
时间长短
电阻大小
实验装置
密封等量的空气，受热膨胀
产生的热量越多，空气膨胀越厉害，液面越高
电阻丝，通电产生热量
实验探究1 探究电热与电阻的关系
电路图：
R1 = 5 Ω
R2 = 10 Ω
A
观察到什么实验现象？说明了什么？
右面液面升高的高，
说明其他条件相同时，电阻越大，产生的热量越多。
实验探究2 探究电热与电流的关系
I = 2I1
I
A
R = 5 Ω
R = 5 Ω
R = 5 Ω
I1
电路图：
观察到什么实验现象？说明了什么？
左面液面升高的高，
说明其他条件相同时，电流越大，产生的热量越多。
实验中随着时间的增长，液面的是怎样变化的？说明了什么？
液面升高的越来越高，
说明通电时间越长，产生的热量越多。
电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有什么定量关系呢？
　　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
二、焦耳定律
1.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。
2.公式：
Q=I2Rt
3.单位：
焦耳（J）
电功的公式：W=_______,
UIt
当消耗的电能全部用来做功时，
Q=W=UIt，根据欧姆定律可以得到Q=W=I2Rt.
当电风扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能
　　W＞Q热
电能 内能+机械能
注意！
只有当电能全部用来产生热量时，电功才等于电热。
电热与电功的关系
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s
= 6480 J
例题：一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5min内共产生多少热量
答: 在 5 min内共产生 6480J 热量。
解:
I =　 =　　　= 0.6 A
U
R
36 V
60 Ω
　　额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事
讨论思考
　　前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
三、电热的利用和防止
你知道哪些利用电热的例子？
利用电热
利用电热孵化器孵出的小鸡
各种电热器
婴儿恒温箱
电热的优点: 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。
你知道哪些防止电热的例子？
散热孔
微型散热扇
　　很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
如：用电器的后盖有很多孔，为了通风散热；
电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
1.电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能的现象
2.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。
公式：Q=I2Rt
3.电热的利用和防止

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