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第四节科学探究：电流的热效应
第十六章 电流做功与电功率
星期天,小言的爸爸出门前嘱咐小明
别看电视,得先完成作业,可是小言等爸爸
一走,就看起了电视,直到爸爸回来前才开
始做作业,爸爸问小言为何没有做完作业,
小明说作业太难,可是小言爸爸只用了一
招就知道小明说了谎,请问,爸爸是怎样
做的
爸爸摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢。
你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生
它们的共同特征
是什么？
——电能转化为内能
1.电流通过导体时，电能要转化成
热，这个现象叫做电流的热效应。
（电流通过导体时，导体会发热）
2.【思考】为什么电热丝热的发
红，而导线却几乎不发热？发热
的多少与什么因素有关？
一、电流的热效应
猜想与假设：
1.可能与电阻有关
电阻越大，电流热效应越大
2.可能与电流有关
电流越大，电流热效应越大
通电时间越长，电流热效应越大
3.可能与通电时间有关
二、电流的热效应与什么因素有关
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→ 对电热Q的影响
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的影响
控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化→对电热Q的影响
控
制
变
量
法
探究实验用什么物理方法？
实验结论：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。
探究一：电流产生的热量与通电时间是否有关
实验结论： 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。
探究二：电流产生的热量与电流大小是否有关
实验结论：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
探究三：电流产生的热量与电阻大小是否有关
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。
二、焦耳定律
焦耳定律
单位：
Q=I 2Rt
2.公式：
Q——焦(J)
I——安(A)
R——欧(Ω)
t——秒(s)
电流流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，跟通电的时间成正比 。
1.内容：
纯电阻电路：
非纯电阻电路：
∴ Q ＝W ＝ UIt ＝ I 2Rt
根据欧姆定律U ＝IR
又∵ W ＝ UIt
若电流做的功全部用来产生热量即 Q ＝ W
【注意】
W总＞Q (W总＝UIt ＝W其他＋Q)
2.电热器的发热体：
3.电热器的优点：
① 电热饮水机
② 电熨斗
③ 电烙铁
④ 电烤箱
⑤ 电热孵化器
⑥ 电热水器
电阻大、熔点高的电阻丝。
污染小、使用方便。
电热的利用
1.电热器：
利用电流的热效应来工作的设备。
防止方法：
散热窗、散热片、散热风扇、通风等。
结束
电热的危害与防止
散热片
散热风扇
散热窗
例．一台直流电动机，线圈的电阻为0.5Ω，接在12V电源上时，通过的电流为2A，这台电动机工作5min产生多少机械能？
　　解：电流通过电动机所做的功为：W=UIt=12V×2A×300s=7200J，即电动机5min消耗的电能为7200J.
　　电流通过线圈产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×0.5Ω×300s=600J.
　　电能转化为机械能的量为：W-Q.=7200J-600J=6600J.
　　点评：本题电流做功，电能转化为内能和机械能，电动机电路是非纯电阻电路，所以在选用公式时要慎重.
选择题
　下列几种家用电器中不属于电热器的是 （ ）
　　A.电炉 B.电熨斗 C.收音机 D.电烙铁
　　
电冰箱、电视机、电风扇等用电器的后面分别装有铁片或制成空格状，这样做的目的（ ）
　　A.为了用电器的美观
B.为了防止用电器漏电
　　C.为了防止用电器聚集热量
D.为了节约用电器的制作材料
　　
若下列各用电器的额定功率都相等，正常工作时，释放热量最多的是 （ ）
　　A.电视机 B.白炽灯 C.电烙铁 D.电风扇
　　
小结：
1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫
电流的热效应。
2.焦耳定律：Q＝I2Rt
3.利用电流热效应来工作的用电器叫电热器，
电热器的发热体：电阻大、熔点高。
4.要从通风、散热等角度来有效地防止电热的
危害。

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