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1、第3节 焦耳定律,第六章 电功率,（1）知道电流的热效应 （2）通过探究，知道电流的热效应与哪些因素有关 （3）知道焦耳定律，能利用焦耳定律计算热量 （2）知道电热的利用和防止,点亮的灯泡过一 会儿会烫手，说 明什么？,导线和电熨斗串联，为什 么电熨斗很热而导线并不 很热？说明什么？,1,知识点,电流的热效应,电烤箱,这些常见家用电器的共同特点是什么？,电取暖器,电热水器,新知探究,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。,定义,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
2、热效应与哪些因素有关？ 设计实验 讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应 该用 什么方法去研究？ （控制变量法） 讨论2：实验中通过观察什么现象来比较电流产生 的热量的多少？这种研究方法叫什么法？ （转换法）,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，导管里面原来一样高的液柱 就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升 得越高。 实验中，通过观察_ 来比较电流产生的热量的多少。,实验 装置,管中液面上升的高度,实验1：研究电热与电阻关系,控制不变的量是：电流 通电时间 现象：电阻较大的这边的液柱上升较高。 结论：在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大
3、，这个电阻产生的热量越多。,实验2：研究电热与电流关系,控制不变的量是：电阻 通电时间 现象：电流较大的这边液柱上升较高。 结论：在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。,实验3：研究电热与时间的关系,控制不变的量是：电阻 电流 现象：在实验2的基础上通电时间越长，液柱上升较高。 结论：在电阻相同、通电电流相同的情况下，通过一个电阻的时间越长，这个电阻产生的热量越多。,【例1】,在如图所示的家用电器中，没有用到电流的热效应的是(),B,【解析】,电熨斗、电暖器和电热杯都是为了把电能转化为 内能，利用了电流的热效应， 电扇是为了把电能转化为机械能，没有利
4、用电流 的热效应。,总 结,电流通过导体会产生热量，但是对于不同的电 路，消耗相同的电能转化成的内能是不同的，如电 炉等电热器，可以认为电能全部转化为内能，但是 对于电冰箱、电风扇等用电器，只有少部分电能转 化为内能。,(中考金华)夏天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器，如图所示的是某品牌电热灭蚊器的简化电路，电热灭蚊器是根_原理制成的。,1,(中考淮安)下列四种用电器，其中主要是利用电流热效应来工作的是(),2,2,知识点,焦耳定律,焦耳（James Prescott Joule，18181889），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
5、。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。,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。,定义,兰州关于电流通过导体时产生的热量，以下说法正确的是() A根据QI2Rt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QUIt可知，相同时间内，电流产生的热量与电阻无关 D根据QI2Rt可知，在电流一定时，电阻越大，相同时间内产生的热量越多,【例2】,D,【解析】,选项A没有说明控制电流一定，缺少条件，结论不正确； 选项B没有说明控制电压一定
6、，缺少条件，结论不正确； 选项C中公式是焦耳定律的导出式，只能说明电热在数 值上等于电流、电压、通电时间的乘积，与电阻是否 有关要看定义式，故结论不正确； 选项D电流、通电时间一定时，电热与电阻成正比，故 结论正确。,知识拓展：,当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而 没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的 热量Q 就等于消耗的电能W，即 Q = W = UIt = I2Rt (如：电暖器，电饭锅，电炉子 等) 此时：Q = W = Pt = UIt = 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+机械能 WQ热,总 结,对于纯电阻电路(电能完全转化为内能)，QW
7、Pt； 对于非纯电阻电路(电能只有部分转化为内能，如 电动机)，QW。,(中考扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接的导线却不怎么热，主要是() A通过导线的电流小于通过电阻丝的电流 B导线的绝热皮隔热 C导线散热比电阻丝快 D导线的电阻远小于电阻丝的电阻,1,(中考青岛)通过一根电阻丝的电流为2 A，通电1 min产生了2.64104 J的热量，它的电阻是() A66 B6 600 C110 D220 ,2,3,知识点,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。,1
8、. 电热的利用,电热器的优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高， 还可以方便地控制和调节温度。,2防止电热的危害 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。,缺点：浪费电能，电线老化，影响用电器使用寿命。,牡丹江电热毯是冬季北方常用的取暖设备，它是利用_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_。,【例3】,(或防止电热带来的危害；或给计算机降温),电流的热效应,散热,总 结,增大散热面积、设置散热窗、加装风扇都可加 快散热，防止电热造成危害。,有些家用电器在使用过程中，温度过高会损坏电器。下
9、列家用电器中要防止电热产生危害的是() A电饭煲 B电热水器 C电熨斗 D电视机,1,(中考曲靖)下列现象或装置，利用了电流热效应的 是() 电视机后罩有许多小孔；电动机外壳上装散热片；长期不用的电视机隔段时间通一次电； 白炽灯；电脑机箱里装有小风扇；电暖手宝 A B C D,2,焦耳定律,电流的热效应,实验探究,电热的利用和防止,公式：Q=I2Rt,电功与电热的关系,1.实验探究：(1)方法：控制变量法、转换法等。 (2)技巧：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
10、：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。,1,电流通过导体产生的热量跟_成正比,跟_成正比，跟_成正比。 通过110 电阻丝的电流是3 A，产生4400 J的热量要用多长时间？,2,3,(中考河南)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体，甲比乙的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通电一段时间后，比较甲、乙两导体升高的温度，下列判断正确的是() A甲导体的温度升高得多 B乙导体的温度升高得多 C甲、乙两导体升高的温度相同 D条件不足，无法判断
11、,4,(中考成都)如图所示，是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲5 ，R乙10 ，在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时，应将两电阻丝串联在电路中。若电路中的电流为0.3 A，则甲电阻丝在1 min内产生 的热量为_ J。,5,(中考龙东)电热毯(俗称“电褥子”)是根据电流的_效应制成的。小亮家的电热毯通电后指示灯不亮，小亮检修时发现是电热丝断了，他把电热丝的两个断头连接起来，他发现连接处比别处更热，这是因为电热丝连接处横截面积_，电阻_，由焦耳定律可知，在电流、通电时间相同时，连接处产生的热量_。,6,(中考镇江)如图所示电路，电源电压不变，R140 ，R260 ，通过R1的电流I10.3 A，求： (1)电源电压； (2)R2消耗的电功率； (3)通电1min，电阻R1上产生的热量。,
