探究电热与电流的关系实验图(10分钟轻松搞定焦耳定律，一线老师手把手教你学物理每天更新)

同学们好，这一讲我们来学习焦耳定律。首先举个例子，周末你在家偷偷的看了一会电视，突然听到你爸爸开门的声音，赶紧把电视关掉。可是你爸根本就不用问你，直接摸了摸电视机后面就知道你有没有看过了，然后胖揍了你一顿，你知道这是为什么吗？

老式电视机

当我课堂上讲到这里的时候，有同学就说我把电视上放上冰块，这样就可以随便看了，这学生真有才啊，不过你就不怕电视机坏了吗？上述事例说明电视机工作时会发热，当然还有很多用电器工作时也会发热，甚至连制冷的电冰箱也在发热，是不是很神奇啊？这就充分说明：电流通过有电阻的导体时，总有一部分电能转化为内能，使得导体发热，这就叫做电流的热效应。那么我们就可以思考以下几个问题：

思考

1、电热丝发热量与哪些因素有关呢？

通过思考我们知道电热与电流、电阻和通电时间有关。

2、电热丝的产热量没法直接测量怎么办？

这里就要再次用到转换法了，电热的多少转化为温度计示数的变化，这样就能一目了然。

3、电流产生的热量受多个因素影响，我们采用什么探究方法呢？

这个同学们肯定都知道是控制变量法，可是如何进行探究呢？

（1）控制电流和通电时间一定时，探究电阻与电热的关系。

电路图

这个电路非常简单，R1>R2，因为是串联电路就能满足电流是相等的，在同一个电路中，也满足时间是一样的，这样就达到了控制变量的目的，然后我再把电阻放入含温度计的瓶子里就可以了。通过观察可以看到，R1对应的温度计示数升高的多，可以得出结论：电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的电热越多。

（2）控制电阻和通电时间一定时，探究电流与电热的关系。

电路图

因为要使电阻一样又要使电流不同，所以设计电路如上图所示。这是个复杂电路，既有串联又有并联，R1=R2，但I1>I2，恰好满足条件。通过观察可以看到，R1对应的温度计示数升高的多，可以得出结论：电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的电热越多。

4、焦耳定律的内容是什么呢？

这个一定要会用文字描述：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与这段导体的电阻成正比，与通电时间成正比。

焦耳定律公式

下面找个例题简单的应用一下吧。

例题1：通过烧水壶的电流为2A，电阻为110Ω，求2min产生的热量Q。

这个很简单，就是帮助你熟悉公式的，直接代入求解即可，答案为Q=52800J。

计算式

例题2：吹风机接入家庭电路，U=220V，I=2A，电阻为80Ω，求2min消耗的电能W和产生的热量Q？

解析：这个题算是比较典型的题，能够帮助同学们去区分电功和电热。

计算式

可以看出W>Q，也就是说电功只有一部分转化为电热。之前我们讲过在纯电阻电路中W=UIt=I2Rt的，意思就是所有的电功全部转化为了电热。这里肯定有同学疑惑，明明后两个公式都是通过欧姆定律推导出来的，为什么却只能纯电阻电路中使用呢？这个问题就非常好，你观察下例题2中的U、I、R三者满足欧姆定律吗？很显然U不等于IR，所以欧姆定律也只适用于纯电阻电路中，这一点一定要理解哦。

综上所述，我们可以做一下总结，如下图所示：

总结

好了今天的课程到这里就结束了，希望同学们能够学有所得，如果有不会的地方可以随时留言问我哦，夜已深了，老师也休息了，晚安同学们！