小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來(lái)時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒(méi)打開(kāi)，很高興，可是用手一摸電視機(jī)的后蓋就發(fā)現(xiàn)，小明剛看過(guò)電視。你知道他爸爸是根據(jù)什么判斷的嗎？
1.認(rèn)識(shí)到電能可以轉(zhuǎn)化為熱能，了解電熱的應(yīng)用 。2.知道電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流、電阻及通電時(shí) 間的定性關(guān)系 。3.理解焦耳定律的內(nèi)容、公式、單位及其簡(jiǎn)單應(yīng)用 。
這些用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象，這是為什么呢？
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫作電流的熱效應(yīng)。
生活中利用電流熱效應(yīng)的用電器
優(yōu)點(diǎn)：清潔、無(wú)污染、熱效率高，便于控制和調(diào)節(jié)等。 缺點(diǎn)：浪費(fèi)電能，造成電線老化,影響用電器使用壽命。
電流的熱效應(yīng)有什么利和弊？
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量可能與哪些因素有關(guān)？
（1）可能與通電時(shí)間有關(guān)，因?yàn)橥姇r(shí)間越長(zhǎng)，用電器產(chǎn)生的熱量越多；（2）可能與電阻有關(guān)，因?yàn)殡姞t絲發(fā)熱，而跟電爐絲相連的銅導(dǎo)線卻不太熱；（3）可能跟電流有關(guān)，因?yàn)槌Ｂ?tīng)說(shuō)，電流大容易引發(fā)火災(zāi)。
（1）如圖所示，控制電阻R、電流I相同，閉合開(kāi)關(guān)，每隔一定時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù)，比較通電時(shí)間對(duì)電熱的影響；
通電時(shí)間越長(zhǎng)溫度計(jì)示數(shù)越大
（2）相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)R的電流為I，移動(dòng)R0的滑片，使通過(guò)R的電流為2I。比較R兩次所產(chǎn)熱的多少；
通過(guò)電流為2I時(shí)比通過(guò)電流為I時(shí)的溫度高
（3）如圖所示，R2＞R1，控制通過(guò)導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間不變，比較溫度計(jì)的示數(shù)。
電阻R2溫度計(jì)的示數(shù)比電阻R1溫度計(jì)的示數(shù)大
對(duì)同一電阻絲，在電流大小不變的情況下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。
對(duì)同一電阻絲，在通電時(shí)間相同的情況下，通電電流越大越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。
在通電電流大小不變，通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多。
為什么選用煤油而不用水？
因?yàn)槊河偷谋葻崛菪?，在相同情況下，煤油的溫度變化大，便于觀察。
導(dǎo)體的電阻越大，通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，通電時(shí)間越長(zhǎng)，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多，那么導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電阻、電流及通電時(shí)間之間有什么樣的定量關(guān)系？
電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比，這個(gè)規(guī)律叫作焦耳定律。
電流I的單位是安（A）
電阻R的單位是歐（Ω）
時(shí)間t的單位是秒（s）
熱量Q的單位是焦（J）
電爐在使用時(shí),電爐絲迅速熱的發(fā)紅,而與其相連的輸電線卻不怎么熱，為什么？
如圖所示，電吹風(fēng)工作時(shí)，消耗了1000J的電能，電流在電阻線上產(chǎn)生的熱量等于1000J嗎？
當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt = I2Rt （即純電阻電路），如：電暖器，電飯鍋，電爐子等。而電吹風(fēng)工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：電能=內(nèi)能+機(jī)械能，即W＞Q熱。
1.一個(gè)20Ω的電阻，通過(guò)0.5A的電流2min，電阻上消耗的電能是_____,釋放熱量為_(kāi)_____。2.一個(gè)電阻通過(guò)0.2A的電流5min，電阻上產(chǎn)生的熱量為600J，這個(gè)電阻的阻值是___ Ω。3.一個(gè)200Ω的電阻通電2min，電阻上消耗的電能是9.6× 104J,則通過(guò)電阻的電流是______。
5.兩個(gè)電熱器的電阻之比為4︰3，通過(guò)相同的電流，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)____；若兩個(gè)電熱器的電阻相同，通過(guò)的電流之比為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_____。
4.一個(gè)40Ω的電阻，通過(guò)0.3A的電流，則通電______min釋放熱量為2160J。

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第四節(jié) 科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)

版本： 滬科版

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