13.4 电流的热效应问题问题 你知道生活中哪些家用电器是物理上你知道生活中哪些家用电器是物理上说的说的“电热器电热器”吗？吗？一、电流的热效应一、电流的热效应 导体中有电流通过的时候，导体中有电流通过的时候，导体中有电流通过的时候，导体中有电流通过的时候，导体要发导体要发导体要发导体要发热热热热，这种现象叫做，这种现象叫做，这种现象叫做，这种现象叫做电流的热效应电流的热效应电流的热效应电流的热效应。 利用电流做功将利用电流做功将利用电流做功将利用电流做功将电能电能电能电能转化为转化为转化为转化为内能内能内能内能的装的装的装的装置，统称为电热器。置，统称为电热器。置，统称为电热器。置，统称为电热器。问题问题11 1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，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，这是为灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？什么？ 2 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电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，这炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？又是为什么？3 3、电熨斗，它通电的时间过长，会发生更电熨斗，它通电的时间过长，会发生更多的热量，一不小心，就会坏衣料。多的热量，一不小心，就会坏衣料。提出问题提出问题 电流通过电热器产生的热量跟哪些因电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？素有关？做出猜想做出猜想导体的导体的电阻电阻导体中导体中电流电流通电的通电的时间时间 设计试验设计试验控制变量法控制变量法热量与热量与电阻电阻R1=5R2=10热量与热量与电流电流R1=R2=R3=10I1=2I2R1R2R3 条件条件现象现象初步结论初步结论1I、t相同，相同，R不同。不同。R越大，越大，Q越越多多2R、t不变，不变，I不同。不同。I越大，越大，Q越多越多3I、R不变，不变，t不同。不同。t越长，越长，Q越多越多Q I R t试验结论试验结论结论结论1:1: 在通电电流和通电时间相同的条件在通电电流和通电时间相同的条件下，下，电阻电阻越越大大，电流产生的热量越，电流产生的热量越多多。结论结论2:2: 在电阻和通电时间相同的条件下，在电阻和通电时间相同的条件下，电流电流越越大大，电流产生的热量越，电流产生的热量越多多。 结论结论3:3: 在通电电流和电阻相同的条件下，在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间通电时间越越长长，电流产生的热量越，电流产生的热量越多多。二、焦耳定律二、焦耳定律、内容：电流通过导体产生的热、内容：电流通过导体产生的热量与量与电流的平方电流的平方成正比，与导体成正比，与导体电电阻阻成正比，与成正比，与通电时间通电时间成正比。成正比。2、公式：、公式：Q 热热= I2Rt3、单位：、单位：I-A, R-, t-s, Q-J二、焦耳定律二、焦耳定律4、理论推导、理论推导电能全部转化为内能电能全部转化为内能Q热热= I2RtQ热热 = W = UItQ热热 = W = U2/R =PtQ热热W反馈练习反馈练习一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内产生多少热量？vv一个一个20的电阻，通过的电阻，通过0.5A的电流的电流2min，电，电阻上消耗的电能是阻上消耗的电能是_,释放热量为释放热量为_.vv一个电阻通过一个电阻通过0.2A的电流的电流5min，电阻上产生，电阻上产生的热量为的热量为600J.这个电阻的阻值是这个电阻的阻值是_ vv一个一个200的电阻通电的电阻通电2min，电阻上消耗的电，电阻上消耗的电能是能是4.5104J,则通过电阻的电流是则通过电阻的电流是_.vv一个一个40的电阻，通过的电阻，通过0.3A的电流，则通电的电流，则通电_min释放热量为释放热量为2160J.随堂练习随堂练习1随堂练习随堂练习2两个电热器的电阻之比为两个电热器的电阻之比为43，通，通过相同的电流，在相等的时间里产过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为生的热量之比为_；若两个电热；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为器的电阻相同，通过的电流强度为13，在相等的时间里产生的热量，在相等的时间里产生的热量之比为之比为_。4319当当0.2安的电流通过一金属线时产生的安的电流通过一金属线时产生的热量为热量为Q1，若使通过的电流增加到，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么，那么Q2是是Q1的的( )A、2倍倍 B、4倍倍 C、0.25倍倍 D、0.5倍倍B随堂练习随堂练习3问题问题21 1、课文前面、课文前面“？” 中为什么中为什么“觉察不出和灯觉察不出和灯相连的电线发热相连的电线发热”？2 2、课文前面、课文前面“？”中的和电炉相连的电线为中的和电炉相连的电线为什么显著发热？什么显著发热？ 3 3、从第四节的例题知道，额定电压相同的灯、从第四节的例题知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，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，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？这是怎么回事？随堂练习随堂练习4两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以后接入电源两端，在相同的丝，串联以后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝上的放热情况是（时间内电阻丝上的放热情况是（ ）A、两根一样多、两根一样多B、粗的一根较多、粗的一根较多C、细的一根多、细的一根多D、缺少条件，无法判断、缺少条件，无法判断c