课件电流的热效应课件

第三级
第二级
电热器的优点: 清洁
第二级
第二级
第四级
第三级
第三级
第三级
卫生，没有环境污染，热
第五级
第四级
第四级
第四级
第五级
第五级
效率高，还可以方便地控
第五级
制和调节温度。
利用电热孵化器孵小鸡
电流通过导体时，使导体只发热的用电器称为电热器，
而电热器的主要部分是发热体。
2023/9/16
18 18
18
D．电功率较小
较窄处电压大，电功率较大
2023/9/16
17
17
新课讲授
三、电热的利用和防止
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版标题样式
1.电热的利用
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版文本样式
第二级
单击此处编辑母版文本样式
单击此处编辑母版文本样式
单击此处编辑母版文本样式
第二级
2Rt。
第二级
生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=
W
=
UIt
=
I
第四级
第三级
第三级
第三级
第五级
第四级
第四级
第四级
电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发
第五级
问题回顾
第五级
第五级
单击此处编辑母版标题样式
红，而导线却几乎不发热？
导线与电热丝串联，电流、时间都相同，导线电阻远小于电
炉丝电阻， 由Q= I2Rt可知，导线产生的热量少。
10
新课讲授
例题
单击此处编辑母版标题样式
单击此处编辑母版标题样式

Q I 2 Rt (0.6安 )2 60欧 300秒
6480焦
三、电功与电热的关系
纯电阻电路：例如：电灯、电烙铁、熨斗、电炉等，电 流通过它们只是发热，它们都是纯电阻电路。
Q=I2Rt = W=Pt=UIt=U2t/R
（电能只转化为内能，电热=电功）
非纯电阻电路：例如：电动机、电风扇、电铃等，电能主 要是转化为其它情势的能，还有部分转化为内能。
千瓦时（kW·h)(度）
４、焦耳定律： Q=I2Rt
反馈练习：
1.电流做功的过程，实际上是 电 能转化为 其他情势 能
的过程。
2.下面哪个是电功的单位（ AB ）
A、J
B、kw·h
C、J/S D、W
3.家庭电路中使用的电能表是专门用来测量( C )
A、电流的大小
B、 电压的大小
C、电功的大小
D、 电功率的大小
电功：W=Pt=UIt 电热：Q=I2Rt < W （电能转化为内能及其他情势能，电热 < 电功）
例题2：一个电动机的线圈电阻是4.4Ω，当 把它接在220V电压下工作10min。已知：通 过线圈的电流是5A，这时电流做功 6.6×105J， 线圈产生的热量是 6.6×104J。
电热的利用和防止：
4.家庭电路中用电能表记录用户在 一段时间内的用电情况，如图为一 用户在一个月内用电前后电能表的 读数情况，由读数可知该用户在这 个月内用电 148.4 度。
14372
1 5 8 56
作业：《导学练》127～132页， 《课堂精点》105～108页
谢谢！
利用： 电热器: 用电来加热的设备 主要部分——发热体 工作原理：电流热效应 如：电熨斗、电烙铁、电炉等

结 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 论 一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
实验3：研究电热与通电时间的关系
现象：给同一个电阻通电的时间越长，液柱上升较高。 结论： 在电流、电阻相同的情况下，通电的时间越长，
这个电阻产生的热量越多。
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。
18.4焦耳定律
一、电流的热效应
电热水器
电热水壶
这些用电器工作时 有什么共同特点？
电烤箱
电饭锅
电 炉
电热取暖器
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做
电流的热效应。
利用电流的热效应来加热的设备：电__热__器__
问题：“热得快”接 入电路使用时，它的 电热丝很烫,而电线的 发热却觉察不出Байду номын сангаас。 这是为什么?
当电流通过电阻丝时，电流产生 的热量就使瓶中的空气温度升高、 体积膨胀，导管里面本来一样高的 液柱就会逐渐上升.
电流产生的热量越多，液面就会 上升得越高.
实验
实验中，通过视察_管__中__液__面__上__升__的高度
装置
来比较电流产生的热量的多少.
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔， 为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
【课堂小结】
课堂检测 1.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电 功率是 400 W，通电1min时产生的热量是_2_4_0__0_0_J。

经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
CFXB型电饭锅有两档，其原理如图所示，“2”挡是 高温档，“1”挡是闷饭、保温，若已知电阻R0=44Ω， R=2156Ω，则：开关S分别置于“1”挡和“2”挡时， 电饭锅的总功率各是多大？
型号 容积 额定最高温度 额定电压 额定功率 额定内压
PCD-H40II 40L 75℃ 220V 1．1KW 0．75MPa
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
CFXB型电饭锅有两档，其原理如图所示．R0是发热 电阻，R是串联限流电阻．“2”是高温烧煮档，“1” 是焖饭、保温档．当开关S与接线柱2相连时，电饭锅 的总功率为1100W；当开关S与接线柱1相连时，电 饭锅的总功率为22W．求： （1）R0的阻值； （2）串联电阻R的阻值； （3）开关S在“1”档时，串联电阻R上消耗的电功率
学习目标 经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用
1.知道电流热效应。 2.知道电热器的工作原理。 3.通过实验探究知道影响热效应
的因素。 4.理解焦耳定律、公式及适用条
用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？
⑴有的电动机里装有风扇；
⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等；
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用

知识要点
1. 电流的热效应：电能转化为内能。 2. 焦耳定律：电流通过导体时产生的热量与电流的平方成正比，与 导体的电阻成正比，与通电时间成正比。
公式：Q I 2Rt 。
电热的影响因素：通过导体的电流、导体的电阻、通电时间。
当电能全部转化为内能：Q W UIt=I 2Rt 。
3. 电热的利用与控制。
发现很热，而其他用电器仍正常工作，请你用所学的物理 知识帮小洁分析一下，产生这一现象的原因是（ C ）。
A. 电压太高 B. 导线太粗 C. 导线太细 D. 导线太短
实验探究
【解析】电流和通电时间相等，由 Q I 2Rt可知，电源线很热，说明电源线
电阻产生的热量多，电源线电阻比较大。导体的电阻与导体材料、导体长度 、导体横截面积有关，电饭锅电源线的材料、长度一定，电阻较大，是因为 电源线横截面积太小，电源线太细造成的。
焦耳定律
知识点一：电流的热效应 定义：电流通过导体时电能转化为内能，这种现象叫作电流的热效应。 影响因素：在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量 越多；在电流和电阻相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 电热的利用与控制 （1）电热器原理：由于电流通过导体，导体对电流的阻碍作用，而电流 要克服导体的阻力要做功，因为能的转化是靠做功来量度的，所以电流 做多少功，就有多少电能转化成热能。这就是电阻式电热器的加热原理。
实验探究
【解析】电炉在使用时，电炉丝和导线串联，在串联电路中，电路处处相等
，即I电炉丝 =I导线 ，通电时间t相同，根据Q I 2 Rt ，因为R电炉丝 R导线 ，
所以电流产生的热量Q电炉丝 Q导线 ，从而出现电炉丝热得发红，而与电炉丝
相连的导线却不怎么发热的现象。

例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端， 在5min内共产生多少热量？
36V 60Ω
Q = I 2Rt=(0.6A)2x5x60s=6482J
动手动脑学物理
练习1：某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时， 1min产生多少焦耳的热量？
练习2：一只额定功率是450W的电饭锅，在额 定电压下使用，每分钟产生多少热量？
自学检测（一）
√
√
√
图中几种电器，利用 电流热效应工作的有？
一、电流的热效应
电流通过导体时，电能转化成 内能，这种现象叫做电流的热效应。
二、实验探究
提出问题 电流通过导体时，产生的热量多少与哪些因素有关？
二、实验探究
猜想与假设 思考:
1、白炽灯和电熨斗在家庭电路中，工作相同时间，为什么发热程度不同？ 2、为什么电炉工作时，电炉丝热的发红，而与之串联导线却几乎不发热？ 3、同一白炽灯通电时间长，相较于通电时间短，产生热量？
公式： Q = I 2 R t
意义： 热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω s
三、焦耳定律
问题解决：电炉丝通过导线接到电路里，为什么电炉 丝热得发红，而导线却几乎不发热？
焦耳定律：
Q = I 2Rt
三、焦耳定律
例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端， 在5min内共产生多少热量？
三、焦耳定律
设计实验
实验三：探究电热与通电时间的关系
对照视察同一电阻通电时间 不同时，U型管液面高度变化
结果分析及结论
在电流相同、通电时间相 同的情况下，电阻越大，这个 电阻产生的热量越多。
结果分析及结论
在电阻相同、时间相同的情况 下，通过电阻的电流越大，这个电 阻产生的热量越多。

路，在不同挡位时总电压不变(220 V)，根据P＝ U 2 可
R
知，总电阻最小时，总功率最大，用电器处于高温挡；总 电阻最大时，总功率最小，用电器处于低温挡． ②常见的三种挡位问题
电路图
短路式 （并联式） （单刀双掷类）
低温挡
高温挡
S闭合、S1断开，R1、 S、S1都闭合，只有
R2串联，R总 ＝R1＋R2 R1 接入电路，R总＝R1
P热＝I2R W＞Q P电＞P热
2.串、并联I、U、R、W、P、Q特点
①串联电路中电功率与电阻成正比
Q1 R1 Q2 R2
P=I2R
U1 W1 P1 Q1 R1 U 2 W2 P2 Q2 R2
串联电路中，阻大压大，功大,热大，率大，灯亮。
②并联电路中电功率与电阻成反比
Q1 R2 Q2 R1
练习：探究电热与电流的关系
1、实验中需控制_电__阻__和_通__电_时__间__相同，改变_电__流__。
2、实验中两容器中的电阻一样大，在其中的一个容器 的外部 ，将一个电阻和这个容器中的电阻__并__联_，这 样做的目的_使__通__过__两__容__器__中__电__阻__的__电_。流不同 3、闭合开关后，__甲___U形管中液面变化大，实验表明： 在_电__阻__和_通__电__时__间_一定时，__电__流__越大，产生的热量
课堂小结
一、电流的热效应：1.定义 2.实质 3.影响因素
二、探究电热与电阻的关系 1、实验中需控制_电__流__和_通__电__时__间相同，改变电__阻___。 2、如右图所示，在两个透明容器中密封着__等__质__量_的空气， 实验中通过视察__U_形__管__中__液__面__高__度__的__变__化_反应电阻丝产生热 量的多少。 3、研究方法：_控__制__变__量__法_、_转__换__法_。 4、实验中两容器中的电阻丝_串__联___接到电源两端，目的： __控__制__电__流__和__通__电__时__间__相__等___。 5、结论：_电__流 和_通__电__时__间_一定时，_电__阻__越大，产生的热量 越多。

一 焦耳定律的基础练习——实验
1、如图所示是探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关的实验 装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
（1）实验用______
反映密闭空气温度的变化；
（2）图甲中，通过两个电阻丝的电流______；
该实验探究的是电流通过导体产生的热量与______的 关系，通电一段时间后，______（选填“左”或“右） 侧容器中电阻产生的热量多；
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
二 通电导体放出的热量跟哪些因素有关
通电导体放出的热量跟哪些因素有关
可能跟电阻有关 可能跟通过导体的电流有关 可能跟通电时间有关
控制变量法
二 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 控制变量法 探究通电导体放出的热量与电阻的关系
？ 怎样判断通电导体放出的热量大小
2．公式： Q = I2Rt
电热（焦）
通电时间（秒） 电流（安） 电阻（欧姆）
3．适用范围：适用于所有电路电热的计算
三 焦耳定律 例1：一根 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?
三 焦耳定律
例2： 一电动机的线圈电阻是4.4Ω，当它接在220V的电压下 工作时，通过线圈的电流是5 A，求在1s内：
。
2、并联时，相同时间中产生的热量之比Q1:Q2=
。
3、相同时间内产生热量较多的是 或“并联”）。
电路 （填“串联”
串并联电路中，电路放出的总热量与各通电导体 放出的热量有什么关系？
多挡位问题
多挡位问题
加热挡 保温挡
电源电压不变
多挡位问题
1.某家用电热壶有“加热”和“保温”两个挡位，其简化电路如图所示，

点亮的灯泡过一 猜想：电流的热 会儿会烫手，为 效应与哪些因素
什么？
有关？（理由）
交流一下
猜想：与 电阻、电流、时间 有关
小组合作设计实验： 电流产生的热量跟 电阻、电流、时间 有啥关系
温度计
煤油
电热丝
小组合作设计实验： 电流产生的热量跟 电阻、电流、时间 有啥关系
设计验:
如何比较电流流过导体产生热量的多少
一、电流的热效应：
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。
生活中电能转化为热能的装置有哪些？
电热器
热水器
水用管状电热器
饮水机
电熨斗
电烤箱
电烙铁
电炉
一、电流的热效应：
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。
导线和电熨斗串联，为什 么电熨斗很热而导线并不 很热？
结论1. 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。
结论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。
结论3. 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。
二、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 电时间成正比。
1、能通过生活实例，认识电流的热效应 2、能在实验的基础上引出焦耳定律，会 用焦耳定律进行计算及解释现象。 3、说出利用和防止电热的场合和方法 4、通过学习电热的利用和防止，学会辩 证地看待问题。
周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好 写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他 在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。 可之后就发现，小明刚看过电视。你做过 这样的事吗？
一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,

A.洗衣机
B.电暖气
C.电风扇
D.电视机
2.关于电流通过导体时产生的热量,下列说法正确的是( D )
2
A.根据 Q=I Rt 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多

B.根据 Q= t 可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越少

C.根据 Q=UIt 可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关
2
D.根据 Q=I Rt 可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
C.闭合开关S1、S2,通过三根电阻丝的电流相同
D.闭合开关S1、S2一段时间后,右边U形管内的液面高度差比左边U形管内的液面高度差大
焦耳定律及应用
[典例2](2021天门)如图所示,电源电压为6 V,定值电阻R1、R2 的阻值分别为12 Ω、18 Ω,
闭合开关S。求:
(1)当S1闭合、S2接1时,通过R1的电流。
因可能是 透明容器密闭性不好(或透明容器漏气或对应电阻丝短路) 。
[针对训练1]小远同学利用如图所示装置完成“电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有
关”的探究实验。
(1)通电后观察甲、乙两个实验装置,可以得出结论:在
时, 电阻 越大,产生热量越多。
电流和通电时间
一定
(2)若要探究电流对电热的影响,应选择观察 甲、丙 两个实验装置。
示。求:
(1)小灯泡的额定功率。
甲
解析:(1)由图象可知,当灯泡电压为额定电压2.5 V时,其电流为0.3 A,
故灯泡的额定功率为P=UI=2.5 V×0.3 A=0.75 W。
答案:(1)0.75 W
乙
(2)小灯泡正常发光时,滑动变阻器R接入电路的阻值。
解析:(2)当灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压为 UR=U-UL=4 V-2.5 V=1.5 V,