电流的热效应

第四节科学探究：电流的热效应学习目标1.知道电流的热效应，知道电热器的工作原理。2.掌握电流产生的热量与哪些因素有关。3.掌握焦耳定律的内容、公式、单位。4.能运用公式进行计算。观察与思考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，可是用手一摸电视机的后盖就发现，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗？电流流过导体时，导体就要发热，导体将电能转化为内能。这种现象叫做电流的热效应。电流的热效应信息快递（1）电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。（2）发热体均是由电阻率大、熔点高的材料做成的。电热器的结构共性电流热效应的应用一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务。如在白炽灯中，由于通电后钨丝温度升高达到白热的程度，于是一部分热：以转化为光。发出光亮。还包括电炉、电饭锅电热水器、电烤箱等等：电磁炉和微波炉都不是利用电流热效应工作的电磁炉的原理是电磁感应现象，即利用交变电流通过线圈产生方向不断改变的交变磁场，处于交变磁场中的导体的内部将会出现涡旋电流（原因可参考法拉第电磁感应定律），这是涡旋电场推动导体中载流子（锅里的是电子而绝非铁原子）运动所致；涡旋电流的焦耳热效应使导体升温，从而实现加热。微波加热的原理是当微波辐射到食品上时，食品中总是含有一定量的水分，而水是由极性分子组成的，这种极性分子的取向将随微波场而变动。微波炉的功率范围一般为500～1000瓦。从而加热食物。电流热效应的危害

一些大功率电子元器件在工作中要发热，电动机、变压器等在运行中会产生升温，温度过高会危机这些设备的安全，所以一般要想方设法采取散热措施，以便延长设备的使用寿命。另一方面，电流的热效应也有一些不利因素。短路电流的热效应是酿成电气火灾的主要原因。因为短路电流很大，通常为工作电流的几倍至几十倍，足以引燃短路点周围的可燃物质，从而导致电气火灾的发生。为了避免导线过热，有关部门对各种不同截面的导线规定了允许最大通过的电流（安全电流）。导线截面越大，允许通过的电流也越大。生活中利用电流热效应的用电器

生活现象1.灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？3.电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？2.相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？电阻不同电流不同时间不同提出问题电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？做出猜想导体的电阻导体中的电流通电的时间实验方法控制变量法猜想：电流产生的热量与哪些因素有关？电流产生的热量可能与通电时间有关烫手不烫手烫手不烫手电流产生的热量可能与电阻大小有关猜想：电流产生的热量与哪些因素有关？着火了！电流产生的热量可能与电流大小有关猜想：电流产生的热量与哪些因素有关？（一）实验探究电流产生的热量与通电时间是否有关实验方法：保持

不变，

不变，每隔一定时间记录温度计的示数。电流大小电阻（一）实验探究电流产生的热量与通电时间是否有关对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高，电流产生的热量越多。（二）实验探究电流产生的热量与电流大小是否有关实验方法：调节滑动变阻器，增大电流，电阻不变，通电时间与上次相同，记录温度计示数。（二）实验探究电流产生的热量与电流大小是否有关对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油温度越高，电流产生的热量越多。BA（三）实验探究电流产生的热量与电阻大小是否有关实验方法：初温相同、质量相同的煤油;阻值不一样的电阻；通电一段时间，记录温度计示数。（三）实验探究电流产生的热量与电阻大小是否有关对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，电流产生的热量越多。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.

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.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.123

实验结论1第一个为什么

第二个为什么

2烫手不烫手交流讨论灯泡和导线是串联，电流相同，灯泡的电阻比导线的电阻大，相同时间产热多。干路电流等于各个支路的电流之和，其他条件相同时，电流越大，电阻产热越多。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、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：焦耳定律2.公式：3.单位：4、电流、时间、电阻哪个对产热影响最大？焦耳定律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。电流通过导体产生的热量受电流的影响更大。Q=I2RtI-安，R-欧，t-秒，Q-焦.

电热与电功的比较：（1）当电能全部都转化为内能时电热器：（2）当电能一部分转化为内能时

电功电热电功

＞

电热如：电热水壶、电阻丝、电饭锅如：电风扇、吹风机电流做功消耗的电能产生的内能电功电热电动机：电流做功消耗的电能产生的内能电功电热＞＞纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/Rt=I2Rt非纯电阻电路：

W总＞Q=(W总＝UIt=W外＋Q)

电热与电功的比较：I2Rt说明：焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算由于电阻存在，电能转化为内能的那部分能量即电热。没有电阻，就不产生电热！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？例题已知：R=10ΩI=2At=30s求：Q解：由Q=I2Rt得Q=(2A)2x10Ωx30s=1200J答：电阻丝在30秒内产热为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？逆境是磨练人的最高学府。许多赛跑的失败,都是失败在