15.3电热器 电流的热效应-2023-2024学年九年级物理下册易错点学案（苏科版）

15.3电热器 电流的热效应 1． 【学习目标】 1.知道电流的热效应； 2.理解焦耳定律，知道电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关 3.掌握电热的利用和防止 2． 【知识讲解】 要点一 、电热器 导体中有电流通过时会发热，将电能转化为内能，这种现象称为电流的热效应，主要利用电流热效应工作的装置称为电热器。例如：电热油汀、电熨斗、电暖器、电水壶和电炉等。这些用电器的共同特点就是利用电流做功，将电能转化成内能，使我们获得需要的热量。 有些电器通电时也能产生热量，但是由于不是用电来加热的，所以不能叫电热器(如电视机、电脑等) 要点二 、电流的热效应 1． 定义：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。 2. 探究影响电流通过导体产生的热量的因素 （1）电流产生的热量与电阻的关系 如图18.4-2所示，两个透明容器中密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两个密闭容器中都有一段电阻丝，右边容器中的电阻比较大。两容器中的电阻丝串联（控制电流相等）起来接到电源两端，通过两段电阻丝的电流相同。通电一定时间后，比较两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验现象：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。 （2）电流产生的热量与电流大小的关系 如图18.4-3所示，两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，因此通过两容器中电阻的电流不同。在通电时间相同的情况下，观察两个U形管中液面高度的变化。你看到的现象说明了什么? 实验现象：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多。 （3）结论： 影响电流的热效应大小的因素：导体通电时，产生热的多少与电流的大小、导体电阻的大小和通电时间有关。通电时间越长，电流越大，电阻越大，产生的热量越多。 注意事项：电流通过导体时，电流的热效应总是存在的。这是因为导体都有电阻（电阻是产生热量的原因）。导体通电时，由于要克服导体对电流的阻碍作用，所以要消耗电能，这时电能转化成内能。如果导体的电阻为零，电流通过导体时，不需要把电能转化成内能，这时电能在导体中传输时也不会因发热。 要点三、焦耳定律 1． 内容：电流通过导体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。这个规律叫焦耳定律。 2．公式：Q=I2Rt（适用与所有电路） 焦耳定律的另外两个表达式: =Pt（适用与纯电阻电路） 注意：　 1. 从公式我们能看出，电流通过导体产生的热量受电流的影响最大。 2. 在应用焦耳定律的表达式来解决问题时，应该根据具体情况进行分析选用，例如，当几个导体串联起来时，由于通过导体的电流相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻R成正比；当几个电阻并联起来时，由于加在导体两端的电压相等，通电时间也相等，应用表达式分析，此时导体产生的热量与电阻成反比。 3. 几个公式的比较☆ 电功 电功率 焦耳定律 适用范围 基本公式 W=UIt 普遍适用 导出公式 纯电阻电路W=Q 4. 在纯电阻电路中所有电功公式都可用。因为在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量，此时电功等于电热，即W=Q。而在非纯电阻电路中，电流所做的功只有一部分用来产生热量，如电动机工作时，既产生热量又产生机械能，电功等于热量与机械能之和，即W>Q，故此时就不能用电功的公式来计算电热了，只能使用Q=I2Rt 要点四、电热的利用和防止 1. 电热的利用:叫电热器。 2. 电热的危害:很多情况下，电流通过导体时产生的热量，并不是我们需要的，这时电能白白消耗掉了，有时还会引起事故甚至灾害，所以要想办法阻止电热的产生。 3． 【基础练习】 一、单选题（本大题共6小题，共12.0分） 1.下列现象或装置，利用了电流热效应的是(    )电视机后罩有许多小孔；电动机外壳上装散热片；长期不用的电视机隔段时间通一次电；白炽灯；电脑机箱里装有小风扇；电暖手宝。 A. B. C. D. 2.将两根电阻丝、分别插入甲、乙两瓶等量煤油中，串联接入电路，通电一段时间后，、产生的热量之比为  (    ) A. B. C. D. 3.将规格都是“ ”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列说法正确的是(    ) A. 电烙铁产生的热量最多 B. 电风扇产生的热量最多 C. 电视机产生的热量最多 D. 三个用电器产生的热量一样多 4.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气，形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化，下列说法正