电流的热效应
沪科版物理九年级第16章第4节《科学探究电流的热效应》-课件
练一练
1.电流的热效应是电流通过导体时__电__能_转化成__热__的 现象。电热器是利用电流的__热__效__应_制成的加热设备。 2.“在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中， 应保持_电__阻__、_时__间__一定，用滑动变阻器改变电阻丝的 电流。 3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是 4_0_0_W 通电1min时产生的热量是___2_4_0_0_0J。 4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_2_:_3_。 Q1:Q2=___2_:_3_。
练一练
5、现有甲乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分 别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们 发热情况是（ B ）
A、甲放热多 B、乙放热多
C、同样多 D、无法判断
6、将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁分 别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他 们时发热功率最大的是（ A ）
考考你： 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。
例题讲解
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共 产生多少热量？
解：
通过电阻丝的电流为： I=_U_ R
=
36V 60Ω
=0.6A
电流产生的热量为：
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J
A 电烙铁
B 充电器
C 电风扇
D 一样多
数阅
第十三章第四节《电流的热效应》课件北师大版九年级物理全册
三、焦耳定律
1、定律内容：
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。
2、定律表达式： Q = I2Rt
3、单位：
Q 焦I 安R 欧t 秒
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九年级物理全册第十三章
《电功和电功率》
第四节 《 电流的热效应 》
新课教学课件
第十三章 《电功和电功率》
§பைடு நூலகம்四节
电流的热效应
一、电流的热效应 ☆视察下列现象，你发现了什么？
手靠近发光的白炽 灯时，感到发热。
电热壶通电后 ，将冷水加热
电烤箱通电后 ，将面包烤熟
☆电流的热效应：
电流通过导体时，导体会发热 ，这种现象叫作电流的热效应。
= 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
4、两个电热器的电阻之比为4︰3，
通过相同的电流，在相等的时间里
产生的热量之比为_4_︰__3_；若两个电 热器的电阻相同，通过的电流强度
为1︰3，在相1︰等9的时间里产生的热 量之比为______。
5、当0.2安的电流通过一金属线时产生
求：1 ）消耗的电能W。
2 ）产生的热量Q。
解：1 ） W＝UIt
＝380×10×1J
2 ） Q＝＝3I82R00tJ
×1J
＝10 ×10 ×2
3、一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量?
解:
I=
U R
=
36 60
16.4 科学探究：电流的热效应
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生 热量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻 Ｒ越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通
电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889），
英国物理学家。1818年
问题3.电路中负荷过大有什么危险？为什么？
电路中负荷过大时，使电路中电流增大，按Q=I2Rt
计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。
请你当设计师： 显然，我们希望热量更多地集中在电炉的发热体上， 而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳
定律Q=I2Rt ，你对发热体和导线的材料有何建议？
发热体：电阻率大、熔点高 导线：电阻率小、熔点高
电流的热效应有什么利和弊？
优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等
优点。
缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命。
电流的热效应 与哪些因素有 关？
导线和电熨斗串联，为什么 电熨斗很热而导线并不是很 热？说明什么？
电流通过导体时产生热的多 少跟什么因素有关？ 首先猜测电流I、电阻R、时间 t三者对电流产生的热量Q的多 少有影响，然后对电流I、电
产生热量越多。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响
相同时间内通过R的电流为
Ｉ，移动R0的滑片,使通过R 的电流为0.5Ｉ。比较R两次 所产热的多少
结论：在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流产生 热量多少与通过导体的电流Ｉ大小有关，并且 电流Ｉ越大，电流产生热量越多。
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q 的影响
电流热效应的利用
电流的热效应与电流的关系
电流的热效应与电流的关系
电流的热效应是指电流在通过电路中的导体时,所产生的热量。
电流和电流的热效应之间存在一定的关系。
通常情况下,电流越大,电流的热效应也就越大。
这是因为,电流越大,电子在导体中流动的速度就越快,撞击导体的次数也就越多,从而产生的热量就越多。
当然,电流的热效应也与导体的电阻有关。
电阻越大,电流所产生的热量就越大。
因此,导体的电阻值也是影响电流的热效应的因素之一。
另外,电流的热效应也与电流流过的时间有关。
电流流过的时间越长,电流所产生的热量就越大。
因此,电流流过的时间也是影响电流的热效应的因素之一。
3.6.3焦耳定律---电热器(教师版)
焦耳定律电热器【知识点1】电流的热效应1. 电流的热效应（1）概念：电流通过各种导体时，会使导体的温度升高的现象。
（现实生活中一定存在）（2）实质：电能→内能。
2. 焦耳定律（1）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。
（2）公式： （3）影响因素a. 当电流、通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
b. 当电阻、通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
c. 当电流与电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。
（4）实验【运用控制变量法、转换法】【典例】例1 焦耳定律实验在研究电流产生的热量跟哪些因素有关的实验中（如图所示），两个密闭的透明容器中装有等量的空气。
（1）图甲中，两根电阻丝串联的原因是保证 电流和通电时间相同 ，U 形管中液面高度的变化反映了 电阻丝产生的热量的多少；通电10s ，观察到图中两个U 形管中液面高度的变化不相同，这说明：电流产生的热量与 电阻大小有关。
t2R I Q（2）图乙中，通电20s，电阻丝a、b产生的热量之比Qa：Qb=4：1 。
（3）在图乙的实验中，若电阻丝c发生了断路，那么与断路前相比，电阻丝b的功率将变大（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（4）图甲的实验结论能够解释“电炉子工作时，电炉丝热得发红，而与其相连导线却几乎不发热”的现象。
例2 焦耳定律应用一根电热丝的电阻值为R，将它接在电压为U的电路中时，在时间t内产生的热量为Q．使用一段时间后，将电热丝剪掉一小段，剩下一段的电阻值为0.5R．现将剩下的这段电热丝接入电路，则（）CA．若仍将它接在电压为U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QB．若仍将它接在电压为U的电路中，产生的热量为Q，所需时间为2tC．若将它接入电压为0.5U的电路中，在时间t内产生的热量为0.5QD．若将它接入另一电路，在时间t内产生的热量仍为Q，这个电路的电压为0.5U例3 证明证明：若将R1与R2并联后接在电压为U的电源上，在时间t内电流通过R1产生的热量为Q1，通过R2产生的热量为Q2，若将R1与R2串联，则t时间内两个电阻产生的总热量Q= 。
16.4电流的热效应2
1、内容： 电流通过导体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。
2、公式：
Q I Rt
2
J
A Ω s
知识点三、电热的利用和危害的防止
阅读课本79页内容思考几个问题 1、生活中利用电热的电加热器有哪些? 2、电加热器和传统的煤炭加热有什么优点？ 3、电流产生的热量对哪些用电器有危害？如何防止危害？
知识点二：电热的影响因素 小明和小红想利用如图所示的装置探 究“导体产生的热量与电阻大小的关系”． 两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧 A 瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小， B 烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻 比较大．两瓶煤油中温度计可以显示 煤油的温度． （1）根据控制变量法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质 量 ．
A、3：4
B、4：3
C、4：1
D、1：4
知识点四：电热的利用和危害的防止
1、当温度降低到很低时，某些金属的电阻会突然消失，这种现象 称为超导现象，假如所有导体都没有了电阻，当用电器通电时，下 列说法正确的是（ ） A、白炽灯仍能发光 B、电动机仍能转动 C、电饭锅仍能煮饭 D、电熨斗仍能熨衣服
2、小明家新买了一只规格为800W的电热水壶，他经过几次使用后 发现，晚饭后烧开一壶水所用的时间比早晨烧一壶水所用的时间长， 你认为主要原因是（ ） A、晚间电热水壶两端的电压低于早晨电热水壶两端的电压 B、晚间的大气压升高，水的沸点升高，需要的热量比早晨多 C、晚间的环境温度比早晨环境温度偏低 D、晚间烧水时，热量散失比早晨多
知识点五、电热的综合应用
1、白炽灯的灯丝断了，把灯丝搭上后，灯泡的亮度变的更亮 了，其原因是 。 2、某工厂欲设计一种高、中、低温三档家用电火锅，要求低温发 热功率为200W，其发热体电阻丝如图所示，A、B、C为三个接线 柱，B是电阻丝中点的接线柱．请你帮助该厂完成下列工作： （1）说明各档位的接线方法．（文字表达、画图连接均可） （2）分别算出高、中温两档的发热功率． （3）设计一份电火锅的产品铭牌．
沪科版九年级物理-第四节__科学探究：电流的热效应
转化
让电流产生的热 量被液体体吸收， 通过观察液体的 温度计示数的变 化来测量。
控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化→ 对 电热Q的影响 每隔一分钟记录一 下温度计的示数
结论：在电阻通过电流Ｉ相同时，电流产生热量多 少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流
产生热量越多。
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响
探究实验用什么物理方法？ 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 变 量 法
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
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？
既看不见 也摸不着 的科学量 转化 既看得见 也能测量 的科学量
R1 R2 图1
4、一电热器电阻丝的电阻为110欧，接在 220V的电路中，通电30min产生的热量是多 少焦？
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通
电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律
1、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。
2、公式：Q＝I2Rt
注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对 的是同一段导体而言的； 2、Q是I的二次方成正比； 3、计算时各物理量的单位：I—— 安， R——欧，t——秒，Q——焦。
相同时间内通过R的电流为
Ｉ，移动R0的滑片,使通过R 的电流为0.5Ｉ。比较R两次 所产热的多少
电流的5种效应
电流的5种效应一、电流的热效应1. 定义- 当电流通过导体时，导体会发热的现象称为电流的热效应。
这是因为电流通过导体时，导体中的自由电子与导体中的离子（原子实）发生碰撞，将电能转化为内能，使导体温度升高。
2. 焦耳定律- 定量描述电流热效应的规律是焦耳定律，其表达式为Q = I^2Rt。
其中Q表示热量（单位：焦耳，J），I表示电流（单位：安培，A），R表示电阻（单位：欧姆，Ω），t表示时间（单位：秒，s）。
- 例如，在一个电阻为10Ω的导体中，通入2A的电流，经过5s，根据焦耳定律Q=I^2Rt=(2A)^2×10Ω×5s = 200J，即产生200J的热量。
3. 应用与危害- 应用：电热水器、电熨斗、电饭锅等都是利用电流的热效应工作的。
电热水器内部有电阻丝，当电流通过电阻丝时，电阻丝发热，将水加热；电熨斗的发热芯也是利用电流热效应产生热量来熨烫衣物。
- 危害：电流的热效应在一些情况下会造成危害，例如在输电线路中，由于电流通过导线时会产生热量，如果电流过大或者导线电阻较大，产生的热量过多会导致电能损耗增加，同时可能会使导线温度过高，加速导线的老化甚至引发火灾。
为了减少这种危害，在远距离输电时会采用高压输电的方式，根据P = UI，在输送功率P一定时，电压U升高，电流I就会减小，再根据Q = I^2Rt，电流减小则导线上产生的热量Q会大大减少。
二、电流的磁效应1. 发现- 1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。
他发现当导线中有电流通过时，其下方的小磁针会发生偏转，这表明电流周围存在磁场。
2. 安培定则（右手螺旋定则）- 对于直线电流，用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
- 对于环形电流，让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
- 例如，在一根通有从左向右电流的直导线周围，根据安培定则，其周围的磁感线是以导线为圆心的同心圆，在导线下方，磁感线方向垂直纸面向里；对于一个环形电流，若电流为顺时针方向，那么其中心轴线上的磁感线方向是垂直于环形平面向里的。
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第四节 电流的热效应
观察现象
用电器工作时，是否伴随热现象？
电流的热效应
当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热 量，这种现象叫做电流的热效应。
提出问题
电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关？
猜想假设
1.与电流大小有关 1.与电阻大小有关 3.与通电时间有关
设计实验
纯电阻电路
W=Q
非纯电阻电路 W>Q
热量 Q=I2Rt 其他形式的能 W-Q
联系生活
1.电炉丝工作时会热的发红，但跟电炉丝 连接的铜导线却不怎么热，这是为什么？
2.如果想让电炉在一定时间内多放出热 量，应增大电阻丝的电阻，他的想法对 吗？为什么？
实验方法 控制变量法 转换法 实验器材 电源、开关、导线、电阻、烧瓶、滑动变阻器
温体所产生
的热量与电阻的关系 控制电流不变
2.探究电流通过导体所产生
的热量与电流的关系 控制电阻不变
进行实验
实验序号 1 2 3
电阻 R 2R R
电流 I I 3I
解：I ＝
U
36 V
＝
R
60 Ω
＝ 0.6 A
Q ＝ I2Rt ＝(0.6 A)2 × 60 Ω×300 s ＝ 6 480 J
答：共产生 6 480 J 的热量。
巩固练习
例：电吹风工作时，消耗了800J的电能，电流在电阻线上产生热量等于 800J吗？
思考与讨论
电功（W）与 电热（Q）的区别与联系
通电时间 产生热量
相 同
得出结论
1.当电流和通电时间相同时，导体中电流产生的热量 跟电阻成正比。
2.当电阻和通电时间相同时，导体中电流产生的热量 跟电流的平方成正比。
改进措施
焦耳定律
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。
Q I 2Rt
巩固练习
例：一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V 的电源上，在 5 min 内共产生多少热量？