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1、 四、电流的热效应四、电流的热效应学学 习习 目目 标标1、知道什么是电流的热效应。2、理解焦耳定律的内容和表达式。3、知道生活、生产中电流热效应的应用实例及其危害的防止手段。观察与思考：观察与思考：电流通过电炉丝时有什么效果？电流通过电炉丝时有什么效果？电炉通电时将什么能转化为什么电炉通电时将什么能转化为什么能？能？思考与讨论：思考与讨论：你认为什么是电流的热效应？你认为什么是电流的热效应？概念：概念：电流通过导体时导体发热电流通过导体时导体发热的现象叫做电流的热效应。的现象叫做电流的热效应。实验探究：实验探究：操作：操作：连接电源连接电源,将火柴头分别压到电阻丝将火柴头分别压到电阻丝R R
2、2 2和和R R3 3的下面，然后通电，观察哪根火柴先燃烧。的下面，然后通电，观察哪根火柴先燃烧。现象：现象：R R2 2和和R R3 3相比较，它们的相比较，它们的 、是相同的，而是相同的，而R R2 2的的 较大，所以它较大，所以它产生的热量较多。产生的热量较多。电阻丝电阻丝R R2 2下面的火柴先燃烧。下面的火柴先燃烧。分析原因：分析原因：在电流和通电时间一定的情况下，在电流和通电时间一定的情况下，电阻越大产生的热量越多，即电热电阻越大产生的热量越多，即电热多少与多少与 有关。有关。1 1、比较电阻丝、比较电阻丝R R2 2和和R R3 3的发热情况：的发热情况：结论：结论：电流电流通电
3、时间通电时间 电阻电阻电阻电阻2 2、比较电阻丝、比较电阻丝R R1 1和和R R2 2的发热情况：的发热情况：操作：操作：在在R1和和R2的支路上分别的支路上分别接上电流表，然接上电流表，然后将火柴头分别压到电阻丝后将火柴头分别压到电阻丝R R1 1和和R R2 2的下面，接通的下面，接通电路，观察哪根火柴先燃烧电路，观察哪根火柴先燃烧,并注意电流表的示数。并注意电流表的示数。现象：现象：电阻丝电阻丝R R1 1下面的火柴先燃烧。下面的火柴先燃烧。分析原因：分析原因：R R1 1和和R R2 2相比较，它们的相比较，它们的 、是相同的，而是相同的，而R R1 1的的 较大，较大，所以它产生的
4、热量较多。所以它产生的热量较多。通电时间通电时间 电阻电阻电流电流结论：结论：在电阻和通电时间一定的情况下，电在电阻和通电时间一定的情况下，电流越大产生的热量越多，即电热多少流越大产生的热量越多，即电热多少与与 有关。有关。电流电流 结论：结论：对某一导体而言对某一导体而言,在电流和电阻一定在电流和电阻一定的情况下，通电时间越长产生的热量的情况下，通电时间越长产生的热量越多，即电热多少与越多，即电热多少与 有关。有关。通电时间通电时间3 3、思考与讨论：、思考与讨论：从以上两个实验可以发从以上两个实验可以发现，电热多少还与什么因素有关？现，电热多少还与什么因素有关？实验结论：实验结论：导体的电
5、阻越大导体的电阻越大,通过导体的电流越通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的热量就越大，通电时间越长，导体产生的热量就越多，即电热多少与多，即电热多少与电流电流、电阻电阻、通电时间通电时间有关。有关。实验方法回顾：实验方法回顾：在探究以上问题的过程中，用到了物理在探究以上问题的过程中，用到了物理学中常用的哪些研究方法？学中常用的哪些研究方法？课本课本P P120120图中，甲图和乙图分别研究的是图中，甲图和乙图分别研究的是什么因素对电热的影响？什么因素对电热的影响？控制变量法、控制变量法、等效替代法等效替代法 焦耳是英国的一位自学成才的物焦耳是英国的一位自学成才的物理学家。理学家。184
6、01840年，焦耳巧妙设计实验，年，焦耳巧妙设计实验，对电流的热效应进行了精确的研究。对电流的热效应进行了精确的研究。焦耳把环形线圈放入装水的试管内，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流和电阻时的水温。通过测量不同电流和电阻时的水温。通过这一实验，他发现：这一实验，他发现：导体在一定时间导体在一定时间内放出的热量与电流的平方及导体的内放出的热量与电流的平方及导体的电阻成正比电阻成正比,还与通电时间成正比。还与通电时间成正比。焦耳是怎样研究电流热效应的？焦耳是怎样研究电流热效应的？（1 1）内容）内容:电流通过导体时产生的热量电流通过导体时产生的热量跟跟电流的平方电流的平方成正比成正比,
7、跟导体的跟导体的电阻电阻成正成正比比,跟跟通电时间通电时间成正比成正比.焦耳定律：焦耳定律：（2 2）表达式）表达式:Q=IQ=I2 2RtRt注意：注意：同物性同物性和和同时性同时性有益电热的应用：有益电热的应用：这些都是电热这些都是电热器！器！有害电热的防止：有害电热的防止：如果热量不能及时散失，我们就烧坏了！开散热孔散热开散热孔散热装装风风扇扇散散热热增增大大表表面面积积散散热热3.3.电流热效应的利用和防止。电流热效应的利用和防止。知识小结知识小结1.1.电流通过导体时导体发热的现象叫做电流通过导体时导体发热的现象叫做电流的热效应。电流的热效应。2.2.焦耳定律的内容是：焦耳定律的内容
8、是：电流通过导体时电流通过导体时产生的热量跟产生的热量跟电流的平方电流的平方成正比成正比,跟导体跟导体的的电阻电阻成正比成正比,跟跟通电时间通电时间成正比。成正比。表达表达式是：式是：Q=IQ=I2 2RtRt.阻值为阻值为2020的电阻丝两端加上的电阻丝两端加上6V6V的电的电压时压时,10min,10min内电阻丝产生的热量是多少内电阻丝产生的热量是多少?练习练习解：解：I I=0.3A=0.3AQ=IQ=I2 2Rt=(0.3)Rt=(0.3)2 22020600=1080J600=1080J答：电阻丝产生的热量是答：电阻丝产生的热量是1080J1080Jt=10min=600st=10min=600s.一台电风扇和一个电熨斗，如果使用一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时电流做功相同，电能转化为内能（时电流做功相同，电能转化为内能（）A A一样多一样多 B B电风扇较多电风扇较多 C C电熨斗较多电熨斗较多D D无法比较无法比较、电炉通电后，电炉丝电炉通电后，电炉丝热得发红，而与之相连的热得发红，而与之相连的导线却不怎么热，这是为导线却不怎么热，这是为什么呢？什么呢？思考提示：思考提示：I IR Rt tC 请同学们多注意生活中电热请同学们多注意生活中电热造成的危害！造成的危害！祝同学们学习进步！祝同学们学习进步！再见！再见！