非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q)
例题
例1：一根60Ω 的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内 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，再利用焦 耳定律公式计算电流产生的热量。
解：I U 36V 0.6A R 60
Q I 2Rt 0.62 60 300 6480J
why ？
着火了！
家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾， 这又是为什么？
不烫
烫 手
手
灯泡接入电路中时， 灯泡和电线中流过相 同的电流，灯泡和电 线都要发热，可是实 际上灯泡热得发光， 电线的发热却觉察不
出来。
家庭电路中使 用功率过大的 用电器可能引
起火灾。
要解释上述ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ个现象，我们必须研究 电流产生的热量与哪些因素有关.
演示实验：
实验目的
研究电流通过导体产生的热量跟哪些 因素有关
实验装置
观看实验装置
实验原理
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就 使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞 上面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流 产生的热量越多，液面就会上升得越高.我 们可以通过管中液面上升的高度比较电流 产生的热量.
实验演示过程
实验分析
1 在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大， 电流产生的热量越多.
2
在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流 产生的热量越多.
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方 成正比.
3 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长， 电流产生的热量越多.
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地 确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即
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讨论
前面两个现象的解释
1 第一个为什么
因为灯泡和电线流过相同的电流，灯泡发光时的电阻比电 线的电阻大得多，根据焦尔定律 Q = I2Rt 可知，在相同的时间 内电流通过灯泡产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因 此，灯泡热得发光，电线的发热却察觉不出来。
2 第二个为什么
大功率的用电器用电线连接在照明电炉中时，由于照明电 路的电压是一定的，从 P = UI 可知，在电线的电阻相同的情况 下，跟用电器相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中 通过的电流大得多。根据 Q = I2Rt 可知，在相同的时间内电流 通过跟用电器相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线 产生的热量大得多。因此跟用电器相连的电线显著发热，有可 能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。
焦耳定律.
1.内容：电流通过导体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.
2.公式： Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器 的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 9 倍
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.
的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之
后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一
步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定
律称为焦耳—楞次定律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月
11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪念焦耳，把功和能的
单位定为焦耳.
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两个相同的烧瓶中装满煤油 分别放入电阻不同的电阻丝 通电后导管中的煤油上升
若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt
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.
注意：
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
例题
例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5 Ω，当它 正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量 为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60S=26400J 线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5 Ω×60S=120J 得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－120J=25200J
想想议议
从前面学习知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单 位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内 产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？
根据焦耳定律和欧姆定律，电流通过用电器的单位时 间内产生的热量为 Q/t = I2R 或 Q/t = U2/R 。其中Q/t = I2R 表示通过用电器的电流相等时，用电器电阻越大，单位时 间内产生的热量越多； Q/t = U2/R 表示用电器的两端的电 压相等时，用电器电阻越小，单位时间内产生的热量越多。 因此，两者是不矛盾的。
问题
(1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什 么感觉？为什么？
(2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机 部分有什么感觉？为什么？
答案: 发烫.是电流的热效应.
烫手
不烫手
why ？
灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电 流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得 发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么？
220V
×
焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻
，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼
，没有受过正规的教
。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识
.道尔顿给予了焦耳
.焦耳向他虚心的学习了数学、
，这些知识为焦耳后来的研究奠
.1840年，焦耳把环形线圈放
，测量不同电流强度和电阻
时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出
练习
焦耳定律是反映电流的 即 能转化为 的规律。
效应的规律，
一电炉的电阻是100 Ω ，通电时间10秒钟产生的热量为
4×105J,通过这个电炉的电流是
A
电流通过电风扇做功时，
能转化
为能
和
能，如果电流做功3.6×106J,电风扇获得的
机械能一定
3.6×106J
练习
如图所示，电源电压为220V,且保持不变，R为“220V,25W”的电烙铁， L为“220V,40W”的灯泡，求（1）当S闭合时，电烙铁在1min 内产生 的热量；（2）当S断开时，电烙铁在1min 内产生的热量。