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(共18张PPT)
焦耳定律
学习目标
知道什么是电流的热效应，知道电流的热效应与导体的电阻、通过导体的电流、通电时间的定量关系；
掌握焦耳定律
知道生活、生产中电流热效应的应用实例和危害以及危害的防止手段
01
02
03
新课导入
灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？
电流的热效应
电流的热效应
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
注意：电流通常能产生三种效应，分别是电流的热效应、电流的化学效应和电流的磁效应。家中的电热器利用的是电流的热效应。
想想议议
热
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
猜想：
（1）电流的大小
（2）电阻的大小
（3）通电时间的长短
电流通过导体所产生的热量多少与 R、I、t 有关
本实验要用到哪种实验方法？
要研究热量与 R的关系，应控制______相同。此时如何设计实验电路图？
要研究热量与 I 的关系，应控制______相同。此时如何设计实验电路图？
热量看不见，产生热量的多少如何知晓？
思考
实验1：研究电热与电阻的关系
R1=5Ω
R2=10Ω
A
请回答
看到了什么现象？
请回答
说明了什么结论？
实验2：研究电热与电流的关系
请回答
看到了什么现象？
请回答
说明了什么结论？
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
焦耳
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。
电能和电热的关系
1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能（纯电阻电器，如：电暖器，电饭锅，电炉子等），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
根据欧姆定律 ，代入得
对于纯电阻电器，电流产生的热量除了可用公式
计算，还可以用下面公式进行计算：
电能和电热的关系
2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
　　
电能 内能 机械能
所以对于非纯电阻电器（如电吹风、电扇等）， ，电流产生的热量只能用公式： 来计算。
练习
例题
将规格都是“220 V 180 W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，则下列说法正确的是（　　）A．电冰箱产生的热量最多
B．电脑产生的热量最多 C．电热毯产生的热量最多
D．三者产生的热量一样多
练习
例题
用阻值分别为R1、R2、R3的三根电热丝组成如图所示电路，且R1＝R2＜R3，实验探究“影响电流热效应的因素”，下列说法正确的是（　　）
A．图甲可以探究电流热效应跟电阻的关系 B．图乙可以探究电流的热效应跟电流的关系 C．图丙可以探究电流的热效应跟通电时间的关系 D．图丙可以探究电流的热效应跟电流、电阻的关系
练习
例题
如图所示是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是（　　）
A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法 B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多 C．乙实验是为了研究电流产生的热量与电阻的关系 D．该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反映电阻丝放出热量多少的
练习
例题
如图是“兴趣”实验小组同学们探究电流产生热量与哪些因素有关的实验装置。两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。下列说法正确的是（　　）
A．实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系 B．实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量较少 C．实验通电一段时间后，左、右两侧 U形管中液面高度相同 D．右侧容器外并联的5 Ω电阻是多余的，应去掉该电阻
练习
例题
图甲是具有高温、低温两挡的电热饭盒，电阻R1＝200Ω，简化电路如图乙所示，R1、R2均是发热电阻，且R2的阻值是R1的4倍。求：（1）高温挡功率是多少？（2）高温挡加热10 min，不计热量损失，可以将2 kg饭菜升高的温度是多少？[饭菜的比热容取3×103 J/（ kg ℃）]（3）如果低温挡工作时的实际功率是40 W，则实际电压是多少？
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