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(共21张PPT)
16.4 科学探究：
电流的热效应
学习目标
1、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；
2、掌握焦耳定律；
3、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。
一、电流的热效应
你知道小伟妈妈是根据什么判定的吗？
星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业,小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样做的
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢。
电油炸锅电饭煲电熨斗电取暖器电烤箱电热水器
这些常见家用电器的共同特点：
电能转化为内能
1.这种电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流的热效应。
2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。
3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
设计实验
方案一：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使煤油温度升高，
用 测量温度；温度变化的越大，产生热量的越 。
讨论：实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？
温度计
多
方案二：电阻丝加热密封容器中的空气， 观察管中液柱 ；液柱上升的越高，产生的热量越 。
多
转换法
上升的高度
实验一：探究电流产生的热量与通电时间是否有关
（1）按照右图连接实物图，按下计时器并同时记录温度计的示数。保持电流大小不变。
实验步骤
（2）记录数据，分析结论
R
S
A
R＇
保持电流I和电阻R不变
实验现象
在电流、电阻相同的情况下，通电的时间越长，这个电阻产生的热量越多。
结论：
高
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 。电流产生的热量
越多
实验二：探究电流产生的热量与电流大小是否有关
（1）按照右图连接实物图，移动滑动变阻器滑片，观察电流大小与产生热量的关系
实验步骤
（2）记录数据，分析结论
保持电阻和时间相同
R
S
A
R＇
实验现象在电阻、通电的时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越 多。结论：高越多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，液体温度升高越。电流产生的热量电流的热效应在生活中的利用与防护
1、利用：
①利用电流热效应来工作：电饭煲、电水壶、 保险丝、、、
②电器防潮：家电长时间停用，隔一段时间应通电一次
2、防护：
例如：①一个插线板上不要同时插上很多的大功率用电器
② 一些不是利用电流热效应工作的家电都会有散热装置
（散热片，电脑里的小电风扇）
请同学们阅读课本并思考以下问题：
1.为什么实验中要用煤油？用水不行吗？
因为煤油的比热容比水小，所以，等质量的煤油在
吸收相同的热量时，煤油的温度升高的比较快。
2.为什么是等量的煤油，不等量行吗？
只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来讨论
电流产生的热量。
【实验方法】
1.控制变量法；2.转换法
进行实验 收集数据:
1.电热与通电时间的关系：
条件：
控制电流相同，电阻相同
现象：
通电时间长时，温度上升多。
对同一电阻丝，在电流大小
不变的情况下，通电时间越长，
煤油的温度越高，表明电流产生
的热量越多。
结论：
（每隔一分钟记录一下
温度计的示数）
2.电热与电流的关系：
条件：
控制煤油质量，电阻相同，通电时间相同，
现象：
电流大时，温度上升多
对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的热量越多。
结论：
点击图片 观看课件
3.电热与电阻的关系：
条件：
现象：
结论：
等量煤油，电流相同,时间相同
电阻大时，温度上升的多。
在通电电流大小不变，通电时间相同的情
况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻
越大，电流产生的热量越多。
　　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
焦耳定律
(1818－1889)
Q = I R t
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式：
意义：
单位：
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。
普遍适用
焦耳定律
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
即:
= I2Rt
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
注意：
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt= t=I2Rt
电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 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。
电热的利用和防止
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。
电热的危害
电热的利用和防止
本课小结
通过本节课，你学到了什么？
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。
一、电流的热效应
二、影响电流热效应的因素
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。
三、焦耳定律
Q = I2Rt

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