资源简介

(共29张PPT)
1.能通过实验，认识电流的热效应.
2.了解焦耳定律，能用焦耳定律分析并解决相关的问题.
3.了解电流热效应的应用.
4.知道电流热效应的危险性，具有安全用电的自觉行为.
1.情境探究：用电器的发热现象
________________________ ___________________________ _________________________ __________________________________
这些用电器工作时都要消耗电能，都会发热，即将电能 转化为内能 2.电流的热效应
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有发热现象产生.电
流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应.
3.探究电流产生的热量与哪些因素有关
提出 问题 电暖器和导线通过的电流相同，为什么电热管发
热，导线却几乎不发热呢？
猜想 通过导体的电流有大小，导体本身有电阻，通电
时间有长短，电流产生热量的多少可能与这些因
素有关
实验 器材 学生电源、开关、导线、滑动变阻器、密封有空
气和阻值不同的电阻丝并插有温度计的容器等
实验 设计 （1）探究电流产生的热量与通电时间、电流大小
是否有关时，电路图如图甲所示.
（2）探究电流产生的热量与电阻大小是否有关
时，电路图如图乙所示
________________________________________________________________________________
实验 步骤 （1）按照图甲所示实验电路图，将电源、滑动变
阻器、开关和密封有空气和电阻丝并插有温度计
的容器等实验器材连接起来.闭合开关，先仅改变
给电阻丝加热的时间，观察温度计示数的变化；
再次实验，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的
电流，观察温度计示数的变化.
实验 步骤 ____________________________________________________________________________________________________________________
实验 步骤 （2）将2段不同阻值的电阻丝 分别密封
在装有等质量空气的2个容器中，两支相同的温度
计分别穿过瓶口插入容器中.按照图乙所示的电路
图，将两个容器与其他器材串联起来.闭合开关，
观察两支温度计示数的变化
___________________________________________________________________________
实验 结论 当电流和电阻一定时，通电时间越长，产生的热
量越多.
当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热
量越多.
当电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热
量越多
宜宾中考改进方
案
该实验中，原实验方案通过电阻丝加
热空气，利用温度计测量温度变化.实
验设计简洁直观，能够清晰地展示热
量传递的现象，不足之处是探究不同
因素的影响时需要改变电路.因此，中
考中对该实验的装置改进是考查的热点.
只闭合时，可通过一个 形管内液面高度差
变化探究时间的影响，比较两个 形管内液面高度差探究
电阻的影响；再闭合 ，可改变通过右侧容器中电阻丝
的电流，以探究电流的影响.
装置便于操作，现象对比更加直观，通过开关
通断可以对多个因素进行探究，提高了实验的灵活性和
效率.
典例1 （北京中考）小京用如图所示的电
路探究电流通过导体产生的热量与导体的
电阻是否有关，其中两个烧瓶完全相同，
瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的
温度计和、阻值不等的电阻丝和 .
（1）该实验采用串联电路可以控制______相同和______
_____相同.
（2）闭合开关一段时间，两支温度计示数的变化量不相
等，实验结论是________________________________.
电流
通电
时间
电流产生的热量与导体的电阻有关
[解析] 实验中采用串联电路以控制电流和通电时间相同，
两电阻丝的阻值不同，两支温度计的示数变化量反映的
是两电阻丝产生的热量，实验中观察到两支温度计的示
数变化量不相等，说明电流通过导体产生的热量与导体
的电阻有关．
1.焦耳定律
英国物理学家焦耳做了大量实验，最先确定了电流通过
导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系.
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
计算公 式 ________________________________________________________________________________
特别提醒
（1）普适性：焦耳定律是由实验总结出来的，
只要有电流通过导体，都可以用它来计算导体所产生的
热量.
（2）同体性：公式中各物理量都是对同一段电路或同一
导体而言的.
（3）同一性：运用公式时，各物理量要换算成国际单位
制单位后再代入公式计算.
教材拓展
在纯电阻串、并联电路中电热与电阻的比例关系:
（1）在串联电路中,由知,电热与电阻成正比,即
.
（2）在并联电路中,由知,电热与电阻成反比,即
.
2.焦耳定律公式的理论推导
当电流通过导体做功时，如果电能全部转化为内能，则有
电流产生的热量等于电流做的功
则结合欧姆定律可得
.
可见，在消耗的电能全部用来产生热量的情况下，根据电
功公式和欧姆定律的公式推导出来的结论与焦耳定律一致.
3.电功和电热的关系
（1）在纯电阻电路中,电流通过电阻时,电流做的功全部
转化为内能,公式 都能适
用.如电炉、电热水器等.
（2）在非纯电阻电路中,电能只有一部分转化为内能,所
以电功大于电热,即 .例如:电流通过电动机,电能一
部分转化为内能,还有一部分转化为机械能,此时
.所以，在非纯电阻电路中,计算电功只能
用,计算电热只能用 .
归纳总结
电功 电功率 焦耳定律 适用范
围
基本 公式 普遍适
用
导出 公式 仅适用
于纯电
阻电路
典例2 （安徽中考）车床照明灯的额定电压是 ，它
正常工作时灯丝的电阻是 ，则该照明灯正常工作时
电功率是____，工作 ，电流通过灯丝产生的热量
是________ ．
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[解析] 照明灯正常工作时，通过灯丝的电流为
；正常工作时的电功率
；工作 ，电流通过
灯丝产生的热量
．
4.电热的利用与防止
（1）利用：常见的电水壶、电饭锅、电熨斗、电热水器
等家用电器利用电流的热效应加热，发热体由电阻较大的
电阻丝制成，工作时电能几乎全部用来产生热量，效能高.
电水壶
电饭锅
电熨斗
电热水器
（2）防止：计算机、电视机等设备若温度过高会影响其
正常工作和使用寿命，因此需通过后盖小孔散热，计算
机还装有风扇.此外，家中同时使用空调、电热水器等大
功率电器时，电路中总电流可能过大，导致导线绝缘层
损坏，引发线路故障甚至火灾.
典例3 电流的热效应在生产生活中有广泛的应用，但有
时也会带来危害.应用电热的例子，如用电熨斗熨衣服；
防止电热危害的例子，如电脑主机装小风扇散热.请你结
合自己的生活经验，再各写一例，应用电热：_________
_____；防止电热危害：____________________________
_____________.
用电水壶
烧水
电视机背后有散热孔
（合理即可）

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