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课件网) 第十八章 电功率 第四节 焦耳定律 新知探究 一、电流的热效应 生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象发生。 电取暖器 热得快 视频播放：电流的热效应 电饭煲 电热杯 热水器 1.定义：电流通过导体时电能转化成热能的现象叫做电流的热效应。 2.实质：电能转化为热能 3.电热：电流通过导体时产生的热。用Q表示,单位焦耳（J）。 二、探究：电流的热效应与什么因素有关 提出问题： 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 那么，电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？ 猜想假设： 猜想一：电阻丝产生的热量同通电时间有关。 猜想二：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。 猜想三：电阻丝产生的热量同电流有关。 实验方法： （1）控制变量法。两个透明容器中密闭的空气要求_____和_____都相同； 质量 初温 （2）转换法。由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较，实验中通过_____来比较产生的电热的多少。这里应用到的物理方法是_____。 液柱的高度差 转换法 控制变量法、转换法 设计实验、验证假设： （1）探究电流产生的热量与通电时间的关系 在研究通电时间对产生热量多少的影响时，应该控制电流和电阻不变。 实验表明，在阻值和电流不变时，通电时间越长，电流产生的热量越多。 （2）探究电流产生的热量与电阻的关系 在研究电阻对产生热量多少的影响时，应该控制_____和电流不变，则可以让两个阻值不同的电阻_____（串联／并联）后接入电路。 通电时间 串联 探究电流产生的热量与电阻的关系 实验表明，在电流和通电时间相同的条件下，电阻阻值越大，电流通过电阻产生的热量越多。 （3）探究电流产生的热量与电流的关系 在研究电流对产生热量多少的影响时，应该控制_____和电阻阻值不变，则可以让两个阻值相同的电阻_____（串联／并联）后再与另一阻值相同的电阻_____（串联／并联）接入电路。 通电时间 并联 串联 探究电流产生的热量与电流的关系 实验表明，在电阻大小和通电时间相同的条件下，电流越大，产生的热量就越多。 实验结论： 结论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。 结论2：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3：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。 三、焦耳定律 焦耳（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。 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。这个规律叫做焦耳定律。 如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，通电时间用t表示，则焦耳定律为: 公式中的Q、I、R、t的 单位分别为J、A、Ω、s 。 电流流过纯电阻电器（如电炉、电烙铁、电熨斗等）时，电能全部转化为内能，那么电流产生的热量 Q 就等于消耗的电能 W 。 根据欧姆定律 ，代入得: 对于纯电阻电器，电流产生的热量除了可用公式： 计算，还可以用下面公式进行计算： 对于非纯电阻电器（如电吹风等），Q＜W ,电流产生的热量只能用公式： 来计算。 思考 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 因为电线和电炉串联，通过它们的电流，通电时间是一样的，而电炉的电阻比电线的电阻大的多，所以根据焦耳定律 可知，在相同时间内电流通过电炉产生的热量比通过电线产生的热量大，因此电炉热而电线却不热。 例题讲解 【例1】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？ 【例 ... ...
