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第三節　焦耳定律
第十七章 電流做功與電功率
新課導入
周末，爸爸出門前囑咐女兒好好寫作業，不要看電視。爸爸回來時看到女兒在認真寫作業，電視機也沒打開，很高興。可是 _____________________后立刻就發現，女兒剛看過電視。
導體通電后都會發熱
用手一摸電視機后蓋
點擊畫面播放
新知探究
一、電流的熱效應
電能
內能
電熨斗
電飯煲
電暖器
電餅鐺
新知探究
電烙鐵
電熱壺
電烤箱
這些家用電器的共同特點：
1.電流通過導體時，電能轉化為內能的現象叫做電流的熱效應。
2.利用電流的熱效應工作的電器叫做電熱器。
新知探究
二、探究電流產生的熱量與那些因素有關
通電前燈泡不發熱，通電后燈泡發熱
通電后電阻絲熱的發紅，而電源線溫度沒有太大的變化
電飯鍋在通電后必需加熱（煮飯)一段時間才能煮熟飯
電飯鍋
電爐
燈泡
① I
② R
③ t
猜想
新知探究
實驗方法：
（1）當一個物理量被猜測與多個因素有關，應用什么
方法研究？
控制變量法
（2）電流通過導體發熱,其中所產生的熱量既看不見
也摸不著，如何測量呢？
轉換法
通過溫度計升高的溫度來顯示電流產生熱量的多少
新知探究
實驗結果顯示：
對同一電阻絲，在電流大小不變的情況下，通電時間越長，溫度計的示數越_____，表明電流產生的熱量越_____。
每隔一分鐘記錄一下溫度計的示數
高
多
控制電阻R、電流I相同：研究時間t變化→對電熱Q 的影響
新知探究
實驗結果顯示：
對同一電阻絲，在通電時間相同的情況下，通電電流越大，溫度計的示數越_____，表明電流越大，電流產生的熱量越______。
相同時間內通過R的電流為Ｉ，移動R0的滑片,使通過R的電流為0.5Ｉ。比較R兩次產生熱量的多少。
高
多
控制電阻R、時間t相同：研究電流I變化→對電熱Q 的影響
新知探究
實驗結果顯示：
在通電電流大小不變，通電時間相同的情況下，電阻越大，溫度計的示數越_____，電流產生的熱量越_____。
高
多
控制電流I、時間t相同：研究電阻R變化→對電熱Q的影響
新知探究
導體的電阻越大，通過導體的電流越大，通電時間越長，導體產生的熱量越多。
實驗結論：
新知探究
電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。
焦耳定律
歷史上，英國物理學家焦耳做了大量的實驗，探究電流產生的熱量跟電流的大小、導體的電阻以及通電時間的關系，他于1840年最終發現：
注意單位
公式：Ｑ＝Ｉ２Ｒt
新知探究
焦耳（1818～1889），英國物理學家。1818年12月24日生于曼徹斯特附近的索爾福德，1889年10月11日卒于塞爾。
焦耳定律的發現者
新知探究
問題1：燈泡接入電路中時，燈泡和電線流過相同的電流，燈泡和電線都要發熱，可是實際上燈泡熱得發燙，電線的發熱卻覺察不出來。這是為什么
燈泡的電阻比電線的電阻大得多，產生的熱量更多。
評估與交流
新知探究
問題2：電路負荷過大有什么危險？為什么？
電路負荷過大時，使電路中電流增大，按Q=I2Rt 計算，容易引起線路發熱，甚至燒毀線路。
顯然，我們希望熱量更多地集中在電爐的發熱體上，而不是與電爐相連的導線上。根據今天所學的焦耳定律Q=I2Rt ，你對發熱體和導線的材料有何建議？
發熱體：電阻率大、熔點高
導線：電阻率小、熔點高
請你當設計師：
新知探究
新知探究
當電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，那么電流產生的熱量Q就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt=I2Rt （純電阻電路），如：電暖器、電飯鍋、電爐子等。
而電吹風工作時，消耗的電能主要轉化為電機的機械能，電能=內能+機械能，即W＞Q熱（非純電阻電路）。
拓展
電熱液體蚊香
新知探究
電流熱效應的應用：
電取暖器
電烙鐵
電熱水器
電飯煲
電熱壺
新知探究
上面這些電器里都裝有散熱裝置，你知道它們是怎樣散熱的嗎？你還知道哪些電器采取了散熱措施？安裝了什么樣的散熱裝置？
散熱片
散熱風扇
散熱窗
電流熱效應的危害：
課堂小結
焦耳定律
1.電流熱效應
2.焦耳定律
電流通過導體時電能轉化為內能的現象
（2）表達式：
Q=I2Rt
（1）內容：電流通過導體產生的熱量跟電流的二
次方成正比，跟導體的電阻成正比，
跟通電時間成正比。
（3）在純電阻電路中：Q內能 = W電 = Pt
在非純電阻電路中： Q內能 < W電
課堂訓練
1．如圖所示四個用電器中，主要利用電流熱效應工作的是（　）
B
A.平板電腦 B.電熱水壺
C.CPU 上的散熱風扇 D.電動玩具車
課堂訓練
2．下列實例中，為了防止電熱產生危害的是（　　）
A．用電熨斗熨衣服
B．高空飛行員所穿衣服里有電熱保溫裝置
C．電視機的機殼上有許多小孔
D．孵化家禽的電熱孵卵機
C
課堂訓練
3.一個20Ω的電阻，通過0.5A的電流2min，電流通過電阻產生的熱量為_________。
4.一個電阻通過0.2A的電流5min，電阻上產生的熱量為600J，這個電阻的阻值是_______Ω。
600J
50
課堂訓練
5.兩個電熱器的電阻之比為4:3，通過相同的電流，在相等的時間里產生的熱量之比為______；若兩個電熱器的電阻相同，通過的電流之比為1:3，在相等的時間里產生的熱量之比為______。
4:3
1:9

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