电流的热效应
《电流的热效应》考点方法
A．供取暖用的电褥子 B．电热取暖器的散热片
C．电熨斗的金属外壳 D．电视机上的散热窗
解析
A选项中的电褥子是利用电热取暖的；B选项中电热取暖器的散热片是将 电热散发到室内，从而提高室温；C选项中电熨斗的金属外壳起着导热的 作用，使熨烫的衣物受热均匀；D选项中电视机的散热窗起着散热降低电 视机温度的作用。
解题方法点拨
1、首先，明确掌握电流热效应的概念； 2、其次，掌握欧姆定律内容及公式表示Q=I2Rt； 3、然后，了解生活中电热的防止与利用的方法； 4、最后，根据题意，解答问题。
பைடு நூலகம்
B．通过导线的电流远小于通过电熨斗的电流
C．导线散热太快
D．导线外的绝缘皮能很好地防止热传递
解析
根据Q= I2Rt，I、t相同，R线远小于R电阻丝。
二、电热的利用与防止 注意 1、电热器的利用：电热器就是利用电能来加热的设备。 2、电热的防止：1加大散热面积；2加速发热部位空气的对流。
二、电热的利用与防止 直击考点
《电流的热效应》考点方法
一、焦耳定律 二、电热的利用与防止
一、焦耳定律 注意 1、电流通过任何导体时都会放出热量，这个现象叫做电流的热 效应； 2、焦耳定律：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，跟通电的时间成正比，公式表示为：Q= I2Rt。
一、焦耳定律
直击考点
1、某导体的电阻是8 Ω，当它通有1A的电流时，导体发热的功 率是_8_W___，l min内产生的热量是_4_8_0_J__。 解析
解析
要使电热器在单位时间产生的热量减少一半，也就是使电热器工作时把电 能转化为热的功率变为原来的一半。由公式Q=U2/R和Q=I2R，可知D正确。
九年级物理全册1科学探究：电流的热效应课件
1 电流的热效应
电烤箱
电热水壶
这些常见家用电器的共同特点？
电烙铁
电流的热效应
定义 电流通过导体时，电能要转化为热能，这个现象叫电流的 热效应。 1.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。 2.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。
电流的热效应
生活中利用电流热效应的用电器
R
当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
电能 内能+பைடு நூலகம்械能
W＞Q热
电热的利用和防止
小小辩论会： 辩题： 电热是有利的还是有害的？
(正方观点：有利的。反方观点：有害的。) 要求：请正反双方举例支持自己的观点。
限时一分钟。
电热的利用和防止
电热的利用
电热毯
电饭锅
电熨斗
电烙铁
热得快
电热孵化器
电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，
典例分析
【例3】[牡丹江]电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用
___电__流__的__热__效__应___来工作的。而计算机内都装有小风扇， 它工作时把热空气驱走，这是为了___散__热___。 (或防止电热带来的危害；或给计算机降温)
1.实验探究：(1)方法：控制变量法、转换法等。 (2)技能：在探究电流产生热量的多少是否与导体的电阻有关时，要保证电 流相等，探究中采取串联的方法来保证电流相等。
2.焦耳定律：(1)公式：Q＝ I2Rt。
(2)公式适用范围：适用于电流通过所有导体所产生热量的计算。对于电动 机，消耗的电能只有很小的一部分转化为热量，这时电流通过电动机线圈发 热仍然可以用该公式计算。只是这时的发热为电能的损耗。
第四节 电流的热效应(共13张PPT)
× Q=I Rt =(0.6 A) 2 大电阻丝的电阻，他的想法对吗？为什么？
第四节 电流的热效应
2
60 Ω×300 s=6480 J
Q=I 2Rt =(0.
例题：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？
电流的热效应与哪些因素有关呢？
答：共产生6480 J的热量
第7页，共13页。
下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
U 电流的热效应与哪些因素有关呢？ 解：I = 电熨斗 C. R 电流的热效应与哪些因素有关呢？
下列电器中应用电流热效应工作的是（ ）
=
36 V =0.6 A 60 Ω
答：共产生6480 J的热量
焦耳定律中有这样一句话“电流通过导体时产生的热量……，跟导体的电阻成正比，……”小李想：如果让电炉在一定时间里多放出热量，应增
第10页，共13页。
快速抢答
• 下列电器中应用电流热效应工作的是 （ ABC ）
A. 白炽灯 B. 电熨斗
C.电饭锅
D. 电风扇
第11页，共13页。
实际问题
• 电炉丝热的发 红，但跟电炉 丝连接的铜导 线却不怎么热， 为什么？
第12页，共13页。
谢 谢！
第13页，共13页。
例题：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上， 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。
答：共产生6480 J的热量 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。
在5 min内共产生多少热量？ 电流的热效应与哪些因素有关呢？
电熨斗 C.
6 A)2 × 60 Ω×300 s=6480 J
中电流产生的热量跟电阻成正比。
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= 。
1.6电流的热效应1
J 或
kWh
电热
单位：I—安 R—欧 t—秒 Q—焦 课程 内容
10
伟大的发现：焦耳定律 1841 年，由英国物理学家焦耳发现。它是定 量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
焦耳定律 是一个实验定律，它是经
过大量实验总结出来的，不是用电学公 式推导出来的，它适用于所有电路中的 发热计算。
在生活中的应用
热 得 快
电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
三.热功率
1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。
Q 2 = I R 2.定义式： P = t
4.电功和电热的关系 （ W 和 Q 的关系）
①在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎 全部转化为内能）
W=Q
（W= UIt） =（Q=I2Rt）
②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分 电能转化为机械能）
已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
求： （ 1）W （2）Q
解：1 ） W＝UIt ＝380×10×1J ＝3800J 2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1J ＝200J
W> Q
（W= UIt） > （Q=I2Rt）
爱迪生的白炽灯
1879年，爱迪生在前人研究实 践的基础上，制造了世界上第 一批可供实用的炭丝白炽灯。 他将一截棉线撒满炭粉，弯成 马蹄形，装到陶土坩埚里高温 加热做成灯丝，再把灯丝密封 到玻璃泡里，细致地抽去里面 的空气。在当年的10月21日， 这个灯泡开始点亮，持续发光 45个小时！ 1909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料———钨。 钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都要高 ，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料中，钨 是再合适不过的。
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。
九年级物理第四节科学探究：电流的热效应
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。
第四节 科学探究：电流的热效应
[说明]电流 I 的单位：安(A)；电阻 R 的单位：欧(Ω )；时 间 t 的单位：秒(s)；热量 Q 的单位：焦(J)。
第四节 科学探究：电流的热效应
类型二 电热的计算
例2 如图16－4－3所示为一台两挡式电热水器的内部简化电路，
S为温控开关，当S接a时电路中的电流为5 A，当S接b时电路的
电功率为22 W，求：
(1)R1的电阻。 (2)高温挡时电路的电功率。
(3)在低温挡工作10 min， 电流通过R2产生的热量。
二 实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关
1．设计实验 (1)应用___控__制_变__量____法分步进行探究。 ①保持__电__阻__大_小___、___电__流__大_小____相同时，探究电流产生 的热量与通电时间长短的关系。 ②保持__电__阻__大_小___、____通__电_时__间___相同时，探究电流产生 的热量与电流大小的关系。
V。
(3)当电动机因故障卡住无法转动时，电动机中的电流：I＝UR＝1.350 VΩ＝20 A。
第四节 科学探究：电流的热效应
[易混辨析]混淆实际问题中的电功与电热的原因：不理解常用家用电器
工作时能的转化。电动机工作时，将电能转化为机械能和内能，则有W
＝W机＋Q；其中，电流通过电动机做功为W＝UIt，电流通过线圈产生的
2．实验结论 (1)对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越 长，电流产生的热量越___多__。 (2)对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通过的电流 越大，电流产生的热量越___多___。 (3)在电流大小、通电时间相同的情况下，电阻丝的电阻越 大，电流产生的热量越___多___。
1.6电流的热效应
二、探究决定电热的因素、理解并正确 运用焦耳定律
电热与什么因素有关、焦耳定律、公式、单位； 焦耳定律的适用条件、电热的计算
• 4、安装螺丝口灯泡时，如果手触灯口，会 发生触电事故。
一.电流的热效应
1.概念：
电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做 电流的热效应。
控制影响电热的因素不变的方法 ⑴两电阻串联时，可以保证通过它们的电流和 时间相同； ⑵用同一段电阻丝，可认为电阻不变；
观察影响电热的因素的方法
⑴观察电流表示数，确定电流大小及其变化； ⑵在横截面积相等时，观察电阻丝的长度确 定电阻大小； ⑶观察手表或秒表示数来控制时间； 下面开始按照课本实验完成测量 （或按照要求观察演示实验）
电暖气
电炉
各式各样的家用电热器
电热器的结构共性
同学们，想一下，这么多电热器在结构上有 什么相同之处？ ⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。 ⑵发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料 做成的。
你知道吗？
为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高 的电阻丝做？ 为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上？
爱迪生
是位举世闻名的美国电学家和发明家，他除了 在留声机、电灯、电话、电报、电影等方面的发明 和贡献以外，在矿业、建筑ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、化工等领域也有不 少著名的创造和真知灼见。爱迪生一生共有约两千 项创造发明，为人类的文明和进步作出了巨大的贡 献。
练习.从白炽电灯上标有“220Ｖ、100Ｗ”的数 据中，我们可以确定: ( AB ) A.该电灯额定电压为220Ｖ，额定功率为100Ｗ B.给电灯加上220Ｖ电压，通过它的电流强度一 定为5/11安 C.该电灯的电阻为48.4欧姆 D.该电灯在电路中发光时，它实际消耗的电功率 可能不是100Ｗ
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3
在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大， 电流产生的热量越多.
进一步的研究表明电流产生的热量与电流的 平方成正比.
得出结论
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地 确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即
焦耳定律.
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.
的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之
后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一
步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定
律称为焦耳—楞次定律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月
11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪念焦耳，把功和能的
单位定为焦耳.
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻
，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼
，没有受过正规的教
。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识
.道尔顿给予了焦耳
.焦耳向他虚心的学习了数学、
，这些知识为焦耳后来的研究奠
.1840年，焦耳把环形线圈放
，测量不同电流强度和电阻
时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热 效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
注意：
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=（U2/R）t=I2Rt
非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
返回
交流讨论
前面两个现象的解释
1 第一个为什么
灯泡和导线是串联，灯
R'
电阻丝
R
结论：在通电时间、电阻相同时，电流
越 大 的产生的热量多。
返回
R
演示
实验验证 探究三：产热多少与电阻大小的关系
R2
电阻丝
R1
结论：
演示
在电流、通电时间相同时，阻值
大 的R电1阻产R生2的热量多。
实验分析
1 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长， 电流产生的热量越多.
2 在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流 产生的热量越多.
少比较电流产生的热量.
控制变量法
物理学中对于多变量问题，通常使其它量 相同，并改变其中一个量的大小，从而使 问题得到简化。我们称此方法为控制变量 法
返回
实验验证 探究一：产热多少与通电时间的关系
R
电阻丝
R
结论：
在电流、电阻相同时，通电时间 生的热量多。
演示
长 的产
实验验证
探究二：产热多少与电流大小的关系
泡的电阻比导线的电阻大
烫 手
不烫 手
2 第二个为什么
干路电流等于各个支路 的电流之和
例题
例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？
解题格式：
已知： 电阻R=10Ω，电流I=2A，时间t=30s 求： 电热Q
解： 由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）
答：
=6（A）
这根电阻流过的电流为6安培。
练习
焦耳定律是反映电流的 热 即电 能转化为内 的规律。
效应的规律，
一电炉的电阻是100 Ω ，通电时间10秒钟产生的热量为
4×105J,通过这个电炉的电流是 20 A
电流通过电风扇做功时， 电 能转化为 内 能 和 机械能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的 机械能一定小于3.6×106J
烫手
不烫手
合理猜测
why ？ 着火了！
合理猜测
烫
手
不烫
手
跟电阻
有关
跟电流
有关
跟时间有关
返回
制定计划
演示实验 实验目的 实验原理
实验方法
探究电流的热效应跟哪些因素有关
研究电流通过导体产生的热量跟哪些 因素有关
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就
使瓶中的煤油温度升高、温度计示数 上升。我们可以通过温度计示数上升的多
第四节
电流的热效应
感受生活
电流的热效应
电流流过导体时，电能转化为内 能，导体就要发热，这种现象
叫做电流的热效应。
思考？
产生的热量与哪些因素有
关呢?
……
提出问题 合理猜测 制定计划 实验验证 得出结论 交流讨论
科学探究的过程
电流通过电热器所产生的热量多少与哪 些因素有关？
猜想依据
合理猜测
why ？
答： 这根电阻丝共产热1200J。
例题
例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后 产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻 丝的电流是多少？
解题格式：
已知： 电阻R=50Ω，热量Q=1.8*104J，时间t=10s
求： 电流I
解： 由焦耳定律：
Q=I2Rt
所以：I=（Q/Rt）1/2
=（1.8*104/（50*10））1/2
2.公式： Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器 的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 9 倍
得出结论
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt