1、18.4 焦耳定律,学习内容一：电流的热效应,自学检测,返回,1.电流通过导体，电能转化为内能，这个现象叫做电流的 。 2.在生活中，下列哪些用电器是利用电流的热效应工作的（ ） A 电水壶 B 电视机 C 电脑 D 电风扇 3. 同一个电阻丝，接入电路，通电的时候越 ，产生的热量越 。,热效应,A,长,多,合作探究,返回,1.观察右图，说一说这些器件工作时热量是从哪里来的？,2.举例：在生活中还有哪些器件是利用电流的热效应工作的？,3.观察图片，电炉工作时电炉丝与导线有什么不同，你看到什么现象？想一想这是为什么？,消耗电能转换而来的,电热水壶、电炉、电暖水袋、电饭锅等,电炉丝热得发红但导线没
2、有,返回,精讲点拨,返回,1.在这两次实验中，电流产生的热量我们无法用仪器直接测量，但由于液体具有热胀冷缩的性质，所以我们可以通过观察U型管中液面上升的高度来间接知道电流产生的热量的多少，这种探究方法叫转换法。除了这种探究方法，本实验中还应用了控制变量法。,2.本实验中管内空气柱的作用是什么？为什么不全部注满液体？,因为在受热一样的情况下，气体热胀冷缩的效果更加明显，便于利用观察和比较。,即时练习,返回,1.电熨斗通电后很烫，而连接电熨斗的导线却并不怎么热，这是因为（ ） A、导线有绝缘保护层，能隔热 B、导线散热快，所以温度低 C、通过导线的电流小于通过电熨斗的电流 D、导线电阻小，产生的热
3、量少,D,学习内容二：焦耳定律,自学检测,返回,1.电流通过导体产生的热量跟 成正比 ，跟导体 的 成正比，跟 成正比。这个规律叫焦耳定律。 2.热量用 表示，电流用 表示，电阻用 表示，时间用 表示，则焦耳定律为 。,电流的二次方,电阻,通电时间,Q,I,R,t,Q=I2Rt,合作探究,返回,1.以小组为单位，根据下列已学过的电学公式，推导出电热新的计算公式。IU/R ， P=UI ，WPt ， QUIt,常用推导式：QI2Rt ，QU2t/R ， QPt,2. 消耗的电能与产生的热量有什么关系？,电流通过导体，如果电能全部转化为热量，而没有转化其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗
4、的电能W，即Q=W=UIt=Pt。,3. 解释：为什么电炉丝热得发红，而与电热丝相连的导线几乎不发热？,电炉丝与导线流过的电流相同，通电时间相同，但电炉丝的阻值远大于导线，根据QI2Rt 可知，在I和R一定时，Q与t成正比，所以电流流过电炉丝产生的热量要远远大于在导线中产生的，因此电炉丝发红而导线几乎不发热。,返回,4. 例题：一根60的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量？,5讨论“想想议议”额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?,解:通过电阻丝的电
5、流。I=U/R=36V/60=0.6A电流产生的热量。Q=I2Rt=(0.6A)260560s=6480J,精讲点拨,返回,1.“想想议议”中的问题并不矛盾，由R=U2/P可知，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小；额定功率越小，电阻越大。在并联电路中，由QU2t/R 可知，在通电时间相同时，电阻越小，产生的热量越多；在串联电路中，由QI2Rt 可知，在通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。,2.注意:只有在纯电阻电路中（所有的电能转化为热量时），W与Q才相等,所有利用W与Q相等的关系推导出来的公式才适用。,即时练习,返回,1.某导体的电阻是2，通过2 A 的电流时，1 min 产生
6、多少焦耳的热量?,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?,解：电流产生的热量 QI2Rt（2A）2260S480J,解：产生的热量 QW=Pt450W60S27000J,返回,3.一只电烙铁的额定电压是220 V，在额定电压下工作时的电阻是1 210，它的额定功率有多大? 在额定电压下通电10min产生多少热量?,4.某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5 A 的电流时，每分钟可产生6.6104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。,解：额定功率 PU2/R=（220V）2/121040W 产生的热量QW=Pt40W600S24000J
7、,解： 电阻丝工作时的电阻 R=Q/I2t=6.6104J/(5A)260S=44电阻丝的电功率 PW/t=Q/t=6.6104J/60S1100W,返回,5.如下图电风扇的铭牌，想一想：对于这个用电器，它工作一段时间产生的热量能否用公式QWPt来计算，为什么？,不能，因为它不是一个电热器，在工作中，不是所有的电能都转化为热量，QWPt这个公式不适用。,学习内容三：电热的利用和防止,自学检测,返回,1.请分别列举几个生活中利用电热和因为电热产生危害的例子。 电热危害：电路短路起火发生火灾； 运输电能时导线发热损失大量电能等。,利用电热： 电热水壶 、 电饭煲 、电热毯 、电熨斗等,电热危害：电
8、路短路起火发生火灾； 运输电能时导线发热损失大量电能等。,合作探究,返回,一、观察右图，说一说，计算机是怎么散热的？,二、以小组为单位再列举一些家用电器散热的例子。,机箱内有风扇； 机箱和有很多散热孔，显卡上有散热片等。,大部分家用电器的后盖上有孔洞等,精讲点拨,返回,家用电器在工作时都会产生热量，所以我们在使用的过程中要注意给它们散热。,即时练习,返回,5.电流的热效应有时对我们有益，我们利用它；有时对我们有害，需要减少电流导致的发热，或者尽快把发出的热散发掉。（1）列举两个生活或生产中利用电流热效应的实例；（2）列举两个生活和生产中为防止电流热效应产生危害而采取的措施。,利用电流热效应：电热水器烧水、电饭煲煮饭,防止电流热效应产生危害采取的措施：大部分家用电器后盖都有散热孔、部分家用电器内还加装散热风扇。,返回,6.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾。这是为什么？,连接处看来起很粗，但实际上，因为不可能充分接触，所以可供电流通过的地方反而比周围更细，相当于导线变细了，此处的电阻也会变大，根据QI2Rt可知，在I和t一定时，R越大，Q越大。即产生的热量越多，更容易引发火灾。,
