四、电与热 (2)

1、它们的共同特征它们的共同特征是什么？是什么？电能转化为内能电能转化为内能电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热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得发红，而导线却几乎不发热? ?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? ?想想议议想想议议电与热电与热 第八章第八章 第节第节生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产生。请举例说明。生。请举例说明。电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。做电流的热效应。一、电流的热效应一、电流的热

2、效应电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关? ?演示实验演示实验实验装置实验装置转换法转换法实验实验1：研究电热与电阻关系：研究电热与电阻关系R1 = 5 R2 = 10 A在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。越大，这个电阻产生的热量越多。实验实验2：研究电热与电流关系：研究电热与电流关系I = 2I1IAR = 5 R = 5 R = 5 I1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过在电阻相同、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一个电阻的电流越大，这个

3、电阻产生的热量越多。多。焦耳（焦耳（James Prescott Joule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近 40 年的时间做了年的时间做了 400 多次实验，多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳 电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的热量跟电流的电流的二次方二次方成正比，跟成正比，跟导体的电阻导体的电阻成成正比，跟正比，跟通电时间通电时间成正比。成正比。二、焦耳定律二、

4、焦耳定律1内容：内容：Q = I2Rt 2公式：公式：3单位：单位： R 欧欧 （） I 安（安（A） Q 焦焦（J） t 秒秒 （s） 1当电流通过导体时，如果当电流通过导体时，如果电能全部转化为电能全部转化为内能内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量流产生的热量Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能W，即，即Q = W = UIt = I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：机的机械能：WQ热热三、电能和电热关系三、电能和

5、电热关系电能电能 内能内能+机械能机械能Q = W 纯电阻电路纯电阻电路Q = I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s = 6 480 J 一根一根 60 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V36 V的的电源两端，在电源两端，在 5 min5 min内共产生多少热量内共产生多少热量? ?答答: 在在 5 min 内共产生内共产生 6 480 J 热量。热量。解解: :例题例题I = = 0.6 AUR36 V60 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热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得发红，而导线却几乎不发热? ?想想议议想想议议电炉丝电炉丝

6、导导 线线我们学习了焦我们学习了焦耳定律，怎样耳定律，怎样回答刚才的问回答刚才的问题？题？额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。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，这是怎么回事越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事? ?想想议议想想议议答：前者说电阻越小，答：前者说电阻越小，正常工作时正常工作时单位时间内单位时间内产生的热量越多，前提条件是产生的热量越多，前提条件是电压相同电压相同；而后者说，；而

7、后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是是电流相同电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。时应该特别注意条件。2UQtRQ = I2Rt【例例】一只电烙铁的规格为一只电烙铁的规格为“220 V 110 W” 220 V 110 W” (1)(1)该电烙铁正常工作的电流为多少？该电烙铁正常工作的电流为多少？(2)(2)该电烙铁的电阻为多少？该电烙铁的电阻为多少？(3)(3)在额定电压下通电在额定电压下通电10 min10 min产生多少热量？产生多少热量？解：解：(1)(1)电烙铁正

8、常工作的电流电烙铁正常工作的电流(2)(2)电烙铁的电阻电烙铁的电阻(3)(3)产生热量产生热量 Q=W=Pt=110 WQ=W=Pt=110 W101060 s=6.660 s=6.610104 4 J JP1 1 0 WI0 .5 AU2 2 0 VU220 VR440 I0.5 AW1.1.下列常见电器中不是利用电流的热效应下列常见电器中不是利用电流的热效应的是的是( )( )B2.2.下列各用电器均标有下列各用电器均标有“220 V 60 W”220 V 60 W”字字样，它们正常工作相同的时间，发热最多样，它们正常工作相同的时间，发热最多的用电器是的用电器是( )( )A.A.电视机

9、电视机 B.B.电风扇电风扇C.C.电热毯电热毯 D.D.一样多一样多C3.3.某阻值为某阻值为4 4 的定值电阻，通过的电流为的定值电阻，通过的电流为0.5 A0.5 A，则，则1 min1 min产生的热量是产生的热量是( )( )A.2 J B.30 J C.60 J D.120 JA.2 J B.30 J C.60 J D.120 J【解析解析】选选C.C.由焦耳定律得，该定值电阻由焦耳定律得，该定值电阻1 min1 min产产生的热量为生的热量为Q=IQ=I2 2Rt=(0.5 A)Rt=(0.5 A)2 24 4 60 s=60 J60 s=60 J，故选，故选C.C.C4.(4.

10、(河北中考河北中考) )假设导体没有电阻，当用电假设导体没有电阻，当用电器通电时，下列说法正确的是器通电时，下列说法正确的是( )( )A.A.白炽灯仍然能发光白炽灯仍然能发光B.B.电动机仍然能转动电动机仍然能转动C.C.电饭煲仍然能煮饭电饭煲仍然能煮饭D.D.电熨斗仍然能熨衣服电熨斗仍然能熨衣服B6 6. .在在“探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系探究电流通过导体产生的热量与电阻间关系”的实的实验中，两阻值分别为验中，两阻值分别为R R和和2R2R的电阻丝浸在相同质量和初温的电阻丝浸在相同质量和初温的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计，如图所示，电流的煤油中，每一烧瓶里各插入一温度计，如

11、图所示，电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过 _ 显示电流产生的热量变化；上述实显示电流产生的热量变化；上述实验中采用这种电路连接方式的目的是验中采用这种电路连接方式的目的是_._.温度计示数上升温度计示数上升保证通过两个电阻丝的电流相等保证通过两个电阻丝的电流相等8.8.某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过某校师生自制了一台电烘箱，电烘箱的电阻丝通过5 5 A A的电流时，每分钟可产生的电流时，每分钟可产生6.66.610104 4 J J的热量，求：的热量，求：(1)(1)此时电阻丝的电功率；此时电阻丝的电功率；(2)(2)此时电阻丝的电阻；此时电阻丝的电阻；【解解】(1)(1)电烘箱消耗