景宁中学 宋红娟

案例：２０００年３月３０日凌晨，河南焦作“天堂”影视厅发生特大火灾案，由于案发时，影视厅唯一的出口大门紧锁，７４名在观看录像的观众死于非命。

起因：２０００年３月２９日零时许，该影视厅工作人员取来一石英管电取暖器接通电源取暖 。２时３０分许，人离开房间未关闭电取暖器，结果终因电取暖器烤燃其靠近的易燃沙发引发火灾。

电能电能→→内能．内能．能量转化的实质：能量转化的实质：

电流的热效应：电流通过各种导体时，会使导体温度升高的现象

电流的热效应有什么利和弊？

利用电热

防止电热的危害

电热器

电热器是利用电热器是利用电流热效应电流热效应工作的一工作的一种加热设备。种加热设备。电热器的主要部件是 : 发热体

一、常见电热器及其工作原理

1 、以大家熟悉的电炉为例，说以大家熟悉的电炉为例，说说说电流通过导体产生的热量的多少与哪些因素有关？

猜测：电流强弱 ( I ) 电阻大小 (R) 通电时间 ( t )

二、实验探究：影响电热大小的因素

22 、如何设计实验验证假设？、如何设计实验验证假设？讨论下列问题：讨论下列问题：（（ 11 ）如何运用控制变量法研究）如何运用控制变量法研究电热电热 Q 与与电阻电阻

R 、电流、电流 I 和和通电时间通电时间 t 之间的关系？之间的关系？① 研究电阻 R 变化对电热 Q 的影响② 研究电流 I 变化对电热 Q 的影响③ 研究通电通电时间 t 变化对电热 Q 的影响（（ 22 ）实验中电热大小怎样判断？）实验中电热大小怎样判断？

既看不见也摸不着的科学量

既看得见也能测量的科学量

让电流产生的热量被煤油吸收，通过观察一定质量的煤油升温变化来判定产热多少。

→

长时间才能测出的定量科学量

短时间也可作出定性判定的科学量

从测煤油温度变化到观察煤油的热膨胀（观察小导管中的液面高度变化）

实验装置图：实验装置图：

1 、在电流 I 和通电时间 t 相同时，电阻Ｒ越大电流产热Ｑ越多。

2 、在电阻Ｒ和通电时间 t 相同时，电流Ｉ越大电流产热Ｑ越多。

3 、在电阻Ｒ和电流Ｉ相同时，通电时间 t 越长电流产热Ｑ越多。

实验结论：

焦耳

Q ＝I2Rt

1840 年 , 英国科学家焦耳通过实验研究发现：

焦耳定律

电流通过电阻时产生的热量跟电流的二次方成正比 , 跟电阻成正比 , 跟通电时间成正比。

1818—1889 年

应用应用 11 ：：当灯泡接入电路中时，当灯泡接入电路中时，灯泡和电线中都有电流流过，灯泡和电线中都有电流流过，灯泡热得发光，而电线却不怎灯泡热得发光，而电线却不怎么热。试用焦耳定律解释。么热。试用焦耳定律解释。

三、焦耳定律的应用

电热器中的发热体材料的熔点和电阻有什么要求吗 ?试用焦耳定律解释。

应用 2 ：

应用 3 ：某电热器接在 220伏的电源上，它的电阻是

55欧，通电 10 分钟产生多少热量？

应用 4 ：有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，根据铭牌上的数据，该压力锅正常工作 15 分钟能够产生多少热量？

电压力锅SUPOR CYKB50-2A

额定电压： 220V 额定容量： 5.0L

额定频率： 50Hz 额定功率： 900W集团有限公司 制造

产地：湖北武汉 地址：武汉新华下路 211 号电话： 027-85876363

①若电流所做的功全部转化为电热器的内能，即为纯电阻电路，则：W＝ Q　所以： Q＝W ＝ Pt ＝ UIt＝ U2R/t

也可： Q＝ I2Rt ②若电流所做的功只有一部分转化为热能，即为非纯电阻电路，则只能用焦耳定律来计算电热 :

Q=I2Rt﹤ W＝ UIt

思考：电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种电器可以认为能将电能全部转化成内能？

电熨斗：电能全部转化成内能电吹风机：电能转化成热能和机械能

你说我说：

通过本堂课的学习，你有哪些收获？

巩固练习： 1 、在家庭电路中，若同时接入如图所示

的用电器，会造成电路 ___________ 过大，从而引起干路中的 ___________ 过大，根据 ____________ 定律，可知导线中将产生大量的 __________ ，使导线发热，甚至燃烧引起火灾 .

电流电流

焦耳热量

2 、如图 a 、 b两相同容器中分别装有相等质量的水，水中的电阻丝阻值分别为 R1 和 R2 ，且 R1＜ R2 ，则闭合开关 S后， a 、 b容器中水温上升较快的是（ ）A.a容器中的水 B.b容器中的水 C.a 、 b容器中的水温上升快慢一样 D.无法判断

A

3 、“ 220V 1000W” 的电动机其线圈电阻为 4欧，当它正常工作时通电 1 小时产生的热量是多少焦耳？解已知 :U=220 伏 ,P=1000 瓦 ,R=4 欧 ,t=3600秒

I=P/U=1000 瓦 /220 伏 =4.55安

Q=I2Rt=(4.55 安 )2×4 欧 ×3600 秒 =2.98×105 焦

答：该电动机正常工作时通电 1 小时产生的热量是2.98×105 焦

再 见