焦耳定律(2) 学习目标要求： 1、理解焦耳定律的内容、公式及其运用。 2、知道电热器发热的原理。 3、知道电热的作用。 知识点精析 1、电流的热效应 电流通过导体做功时会产生热量，将电能转化为热能。 2、焦耳定律 电流通过导体产生的热量，与电流的二次方成正比，与导体的电阻成正比，与通电时间成正比，这个规律叫焦耳定律，是英国物理学家焦耳最先于 1840 年发现的，用公式可表示为：Q=I2Rt。式中各物理量的单位要统一，均为国际单位。 3、如果通过电阻的电流所做的功全部用来产生热量，那么 Q=W，结合欧姆定律 I=U/R，则热量 Q=UIt和 两式均成立，如果通过导体的电流所做功只有一部分用来产生热量（例如吊扇工作时，电流所做的功大部分转化成了机械能，只有少部分转化成热能），那么 Q＜W，这时只有 Q=I2Rt 成立，另外两种形式 Q=UIt 和 都不成立。 4、电热的利用 电热器是利用电来加热的设备，电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。 5、防止电热的危害 用电器中通过电流时产生的热量，会使导体中温度升高，使绝缘材料迅速老化，造成危害。要考虑如何散热来防止电热的危害。 6、电热器的原理 电流的热效应。 典型例题 例 1、下列家用电器中不属于电热器的是（ ） A、电炉 B、电熨斗 C、电动机 D、电饭锅 解：电热器是利用电来加热的设备。正常工作时，电能转化热能，可以利用这些能来加热、取暖、烘干等。这些设备外观、构造、用途会各不相同，但原理都是一样的。 正确答案：C 例 2、热水器中有两根电热丝，其中一根通电时，热水器中的水经 15min 沸腾，另一根单独通电时，热水器中的水经 30min 沸腾。如把两根电热丝分别串联和并联，问通电后各需多少时间才能沸腾？（设电热丝电用心 爱心 专心阻不变）。 解：根据题意可知，不论电热丝怎样连接，都接在同一电源上，所以工作电压不变，又都把水烧沸腾，所以放热量 Q 相同。由焦耳定律 Q=U2t/R 可得，工作时间与电阻成正比。 设两条电阻丝阻值分别为 R1 和 R2，各自单独工作所需的时间为 t1 和 t2。两电阻串联时，所需时间为t3，两电阻并联时，所需时间为 t4。 Q=U2t1/R1=U2t2/R2=U2t3/(R1+R2) 则 R2/R1=t2/t1=30min/15min=2 所以 R2=2R1 t3=(R1+R2)·t1/R1=3R1·t1/R1=3t1=3×15min=45min 两电阻并联时：R =R1R2/(R1+R2)=2R1·R1/(R1+2R1)=2R1/3. 因为 Q=U2t1/R1=U2...
