2．电热的危害
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。 如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑 运行时要用微型风扇及时散热等等。
典型例题解析
【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝
连接着铜导线却不怎 么热，这是为什么? 电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的 ，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根 据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时 间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比. 由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电 阻大得多， 所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多. 【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V 3800 ，线圈的电阻为2Ω ，通过线圈的电流为 10A.这台电动 200 机正常工作时，一秒钟消耗的电能为____J，产生的热 量为___J.
U 36 V I= = = 0.6 A R 60 Ω
Q = I2Rt
=(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J
答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
利用电热孵化器孵小鸡
用来加热
电热器的优点: 清洁卫 生，没有环境污染，热效率 高，还可以方便地控制和调 节温度。
实验2：研究电热与电流关系
R=5Ω R=5Ω I1 R=5Ω I = 2I1
I A
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。
观察实验
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 焦耳
第十八章 第4节
焦耳定律
生活中，许多用电器通电后，都伴有热现象产 生。请举例说明。
上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不
要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，
很高兴。
电视。
可是 用手一摸电视机后盖 后就发现，小明刚看过
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
1
电流的热效应： 电流通过导体时电能转化成热
流产生的热量与电流、电阻和通电
时间的关系。
二、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）
注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对 的是同一段导体而言的； 2、Q是I的二次方成正比； 3、计算时各物理量的单位：I—— 安， R——欧，t——秒，Q——焦。
即： W>Q
1．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。 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电 机的机械能： 电能 内能+机械能
W＞Q热
例题
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 解:
2
想想议议
电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热
得发红，而导线却几乎不发热? 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
猜想： 与 电阻、电流、时间 有关
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
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。
1 2
7.如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别 装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻 值分别 为R1和R2，且R1＜R2，则闭分 开关S后，a、b容器中水温上 升较快的 是( B ) A. a容器中的水 B. b容器中的水 C. a、b容器中的水温上升的 快慢一样 D.无法判断
图9-3-5
课时训练
4.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合 金线两端分别加上相同的电压，那么下列 说法 中正确的是( ) C A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内 产生的热量较多 B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内 产生的热量较多 C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内 产生的热量较少 D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内 产生的热量较少
例题3 一根60的电阻丝接在36V的电源上， 在5min内共产生多少热量？
分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流， 再用焦尔定律公式计算电流产生的热量。
解： I＝
2
U
＝
36V
R Q=I
60Ω
＝0.6A
2 Rt=(0.6A) ×60Ω×300S=6480J
当堂检测
电流的平方 1.电流通过导体时产生的热量跟__________ 成正比， 通电的时间 电阻 成正比，跟__________ 跟导体的____ 成正比，这个 2Rt Q=I 规律叫做焦耳定律，数字 表达式是_______. 热 效应制成的，它的主要部件 2.电热器是利用电流的__ 热量 是______. 电流流过电热器所做的功全部用来产生 发热体 ____.
3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们 1∶ 3 串联后接在一个电源两端，它们的电 压之比为_____ 1∶3 ； 如果 ，在相同的时间内产生的热量之比为______ 将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为 3∶ 1 3∶1 ，在相等的 时间内产生的热量之比为____. ____
4、焦耳定律理论推导：
因为 W=Q 且 W=UIt
2
U=IR
பைடு நூலகம்
所以 Q=W=UIt=(IR)It=I Rt
5、焦耳定律公式扩展： Q=W=Pt=UIt
U =R
2
t
(只适用于纯电阻电路)
三、电能和电热关系
①在纯电阻电路中，这两个公式是通用的。 把电能只转化为热能 ②在非纯电阻电路中， W=IUt 公式求得的是 总消耗的电能； Q=I2Rt 公式求得的是在总电能中 部分转发为热能的能量