15.3 电流的热效应-2025-2026学年物理北师大版（北京）九年级全一册

15.3 电流的热效应 温故知新 1.电流做功的过程，实质是 能转化为 能。 2.电动机工作过程把 能大部分转化为 能。 3.电热棒工作过程把 能转化为 能。 电 电 电 其他 机械 内 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应 电能 内能 提出问题 电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？ 做出猜想 实验方法 控制变量法 电 流：I 电 阻：R 通电时间：t 做出猜想 电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？ 电阻（R） 电流（I） 时间（t） 设计实验 1.研究方法: 控制变量法 2.实验探究： 探究一：电流产生的热量Q与通电时间t关系 转换法 结论1:电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。 R R=10Ω 探究二、电流产生的热量Ｑ与电阻Ｒ的关系 结论2:电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 I I R1 R2 R1>R2 探究三、电流通过导体产生的热量Ｑ跟电流I的大小关系 I 2 1 I 2 1 I R1 R2 R1=R2=R310Ω 结论3:电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多。 R3 结论 电流越大、电阻越大、时间越长，导体中产生的热量越多 电流通过导体产生的热量与电流的大小、电阻的大小、时间的长短有关。 焦耳是英国物理学家。他一生的大部分时间是在实验室里度过的。1840年，焦耳通过大量的实验终于确定了:焦耳定律 1.内容： 电流产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律就是焦耳定律。 2.公式： 焦 耳 定 律 Q=I2Rt Q=I2Rt 电流产生的热量， 单位（J） 导体的电阻 单位（Ω） 通过导体的电流 单位（A） 通电时间 单位（s） 看一看，想一想 电路短路会起火，你能解释么？ 根据焦耳定律Q=I2Rt，电路短路时导致干路电流过大，在导线上产生的热量过多，达到了导线绝缘层的着火点，所以导线被燃烧起火。 简答题一般步骤 2.说条件 1.说原理 3.说变量 4.说结论 试一试 电热棒通电后能把水烧开，连接电热棒的电线不怎么热，这是为什么？ 1.说原理 2.说条件 3.说变量 4.说结论 根据焦耳定律Q=I2Rt 导线与电热棒串联，经过的电流和通电时间相同。 电热棒的电阻比导线的电阻大得多。 在电热棒上产生的热量大于导线上产生的热量。 焦耳定律 二 1．内容： 电流通过导体产生的热量跟 的二次方 成正比，跟导体的 成正比，跟通电 成正比。 2．公式：　　 3．单位： . 电流 电阻 时间 焦耳（J） I-安，R-欧，t-秒 能力提升 公式的推导： 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则 Q=W（电热=电功） 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量. 非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q) Q=I2Rt 电流产生的热量， 单位（J） 导体的电阻 单位（Ω） 通过导体的电流 单位（A） 通电时间 单位（s） 看一看，想一想 电路短路会起火，你能解释么？ 根据焦耳定律Q=I2Rt，电路短路时导致干路电流过大，在导线上产生的热量过多，达到了导线绝缘层的着火点，所以导线被燃烧起火。 简答题一般步骤 2.说条件 1.说原理 3.说变量 4.说结论 试一试 电热棒通电后能把水烧开，连接电热棒的电线不怎么热，这是为什么？ 1.说原理 2.说条件 3.说变量 4.说结论 根据焦耳定律Q=I2Rt 导线与电热棒串联，经过的电流和通电时间相同。 电热棒的电阻比导线的电阻大得多。 在电热棒上产生的热量大于导线上产生的热量。 如图所示，是工地用的小型吊机，吊机内部线圈电阻为5Ω，吊机的电压为220V，吊机正常工作时经过线圈的电流为8A,在某次5分钟的施工过程中，这台吊机的输出机械功多大？输出效率是多少？ 解： 答：这台吊机的输出机械功为4.3×105J,输出效率是81.8%。 电热转化效率92% 1．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2．公式：Q = I2Rt  3．单位：焦耳（J） 4．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： W＞Q热 作业： Lavf57.82.101 Lavf57.82.101 Lavf57.82.101 Lavf57.82.101 Lavf57.82.101 $