八年級(jí)物理（下冊(cè)）電和熱

四電和熱三學(xué)苑教育網(wǎng)

2004年04月制作人教版八年級(jí)下第38頁(yè)你知道這是什么原因嗎？創(chuàng)設(shè)情境、提出課題

燈泡接入電路中時(shí)，燈泡和電線中流過(guò)相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái)。這是為什么?

問(wèn)題1：?jiǎn)栴}2：

假如在照明電路中接入大功率的電爐，電線將顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。這又是為什么？1、什么是電流的熱效應(yīng)？

導(dǎo)體中有電流通過(guò)的時(shí)候，導(dǎo)體要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

你能列舉生活中利用電流的熱效應(yīng)的例子嗎？電流熱效應(yīng)的應(yīng)用常見(jiàn)電熱器舉例電熱器經(jīng)常見(jiàn)，烙鐵電爐真方便。電水壺?zé)岬每?，煮飯要靠電飯鍋。取暖器電暖婆，舒適得說(shuō)電熱毯。電烤箱微波爐，瀟灑漂亮電熨斗。

電流產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)呢？提出問(wèn)題類(lèi)比猜想電流做功實(shí)際就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式能W=UIt 電熱進(jìn)行猜想、提出假設(shè)

請(qǐng)同學(xué)們猜想一下，通電導(dǎo)體放出的熱量可能與哪些因素有關(guān)呢？

電流產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小、導(dǎo)體電阻的大小以及通電時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)。這個(gè)猜想是否正確呢？設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證假設(shè)

請(qǐng)同學(xué)們思考一下研究的方法？請(qǐng)同學(xué)們思考一下研究的方法

在多個(gè)因素中先固定其他因素，改變一個(gè)因素，觀察導(dǎo)體放出的熱量與這個(gè)因素有什么關(guān)系，這種方法叫做控制變量法。電熱演示實(shí)驗(yàn)提出問(wèn)題電熱與哪些因素有關(guān)？猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電阻R/

電流I/A時(shí)間T/s

電熱(溫度oC）

相同

相同

相同

相同

相同

相同

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電熱與電阻有關(guān)，電阻越大，電熱越多，溫度上升越高，電熱與電阻成正比。數(shù)據(jù)處理10203010155提出問(wèn)題電熱與哪些因素有關(guān)？猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究電阻

R/

電流

I/A

時(shí)間

t/s

電熱(溫度oC）

相同

相同

相同

相同

相同

相同

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電熱與電流有關(guān)，電流越大，電熱越多，溫度上升越高，電熱與電流的平方成正比。數(shù)據(jù)處理0.1100.2400.390

提出問(wèn)題電熱與哪些因素有關(guān)？猜想設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究在電流、電阻相同時(shí)，電熱與時(shí)間有什么關(guān)系？

電阻

R/

電流

I/A

時(shí)間

t/s

電熱（溫度oC）

相同

相同

相同

相同

相同

相同

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電熱與通電時(shí)間有關(guān)，時(shí)間越長(zhǎng)，電熱越多，溫度上升越高，電熱與時(shí)間成正比。數(shù)據(jù)處理301060209030歸納總結(jié)、得出結(jié)論

結(jié)論1.

在通電電流和時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論2.

在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。結(jié)論3.

在電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論說(shuō)明

歷史上曾把這個(gè)實(shí)驗(yàn)規(guī)律叫做焦耳定律。是為了紀(jì)念焦耳在熱和功研究方面的杰出貢獻(xiàn)。

焦耳定律內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流平方成正比，跟導(dǎo)體電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。公式：Q=I2Rt單位：I—安，R—?dú)W，t—秒，Q—焦根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律

若電流做的功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量即Q=W

又∵W=UIt

根據(jù)歐姆定律U=IR∴Q=W=UIt=I2Rt

范例分析

【例題】一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上，在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？【解】答：在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生6480焦熱量。課堂討論問(wèn)題1.

為什么“覺(jué)察不出和燈相連的電線發(fā)熱”？

分析：因?yàn)殡娋€和燈串聯(lián)，通過(guò)它們的電流是一樣大，又因?yàn)闊舻碾娮璞入娋€的大得多，所以根據(jù)焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同時(shí)間內(nèi)電流通過(guò)燈產(chǎn)生的熱量比通過(guò)電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此，燈泡熱得發(fā)光，而電線卻感覺(jué)不到熱。問(wèn)題2.

和大功率電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱？

分析：照明電路的電壓是一定的，由P=UI可知，電路中接入大功率電爐時(shí)，通過(guò)的電流大，在電線的電阻相同的情況下，跟電爐相連的電線中通過(guò)的電流比跟燈泡相連的電線中通過(guò)的電流大得多。所以根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的時(shí)間內(nèi)，電流通過(guò)跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過(guò)跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多。因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱，有可能燒壞它的絕緣皮，甚至引起火災(zāi)。反饋練習(xí)電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟——————成正比，跟—————成正比，跟————成正比。電流的平方導(dǎo)體的電阻通電時(shí)間2.兩個(gè)電熱器的電阻比為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)的電流強(qiáng)度為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_____。比較題一般解法1、列出狀態(tài)2、找出關(guān)系兩個(gè)電熱器的電阻比為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)___兩個(gè)電熱器的電阻比為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)___1、列出狀態(tài)2、找出關(guān)系3、進(jìn)行比較比較題一般解法4、得出結(jié)論1、列出狀態(tài)2、找出關(guān)系3、進(jìn)行比較2.兩個(gè)電熱器的電阻比為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)的電流強(qiáng)度為1︰3，在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為_(kāi)_____。4︰31︰93．當(dāng)0.2安的電流通過(guò)一金屬線時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，若使通過(guò)的電流增加到0.4安時(shí)，在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2，那么Q2是Q1的（）A.2倍B.4倍C.0.25倍D.0.5倍B3.一只“220V45W”的電烙鐵，在額定電壓下使用，每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少？你能用幾種方法解此題？還有其它方法嗎？想想議議

從前面的例題知道，額定電壓相同的燈泡，額定功率越大，電阻越小，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多?？墒前凑战苟桑娮柙酱?，單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾，這是怎么回事？電熱的利用和防止電熱利用：選用電阻大熔點(diǎn)