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活动三 了解电流的热效应在生活中的防护
1. 自主阅读: 阅读教材第 15 页“生活·物理·社会”, 说说计算机是如何散热防护的.
2. 互动展示: 列举生活中用电器散热防护的例子.
1. 自主阅读: 阅读教材第 15 页“生活·物理·社会”, 说说计算机是如何散热防护的.
2. 互动展示: 列举生活中用电器散热防护的例子.
答案
1. 计算机通过散热片、风扇等装置散热，部分使用液冷系统；2. 电视机散热孔、电冰箱压缩机散热片、电暖器通风散热、电动机散热片等。
解析
1. 计算机通常采用散热片、风扇等装置加快热量散发，部分高性能计算机还会使用液冷散热系统。2. 生活中用电器散热防护的例子有：电视机后壳有散热孔，电冰箱压缩机外壳有散热片，电暖器使用时需远离易燃物并保证通风，电动机外壳有散热片等。
1. 导体中有电流通过会发
热
, 将电能转化为内
能, 这种现象称为电流的热效应
. 如电饭煲、电热油汀、电水壶、电熨斗、电热蚊香工作时, 我们把这些电器统称为电热器
.答案
热；内；热效应；电热器。
解析
导体中有电流通过时，由于导体具有一定的电阻，电流通过时会受到阻碍，从而使导体的内能增加，表现为导体发热。这一过程中，电能被转化为内能，这种现象被称为电流的热效应。电饭煲、电热油汀、电水壶、电熨斗、电热蚊香等电器都是利用这一效应来工作的，它们统称为电热器。
2. 焦耳定律的内容: 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, 其数学表达式是Q=I²Rt
.答案
电流的二次方；电阻；通电时间；Q=I²Rt
解析
焦耳定律指出，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，数学表达式为Q=I²Rt。
3. 电热器工作时, 电流做的功全部用来产生热量, 即 $ Q = W $, 结合欧姆定律可推出另外两个计算电热的公式是 $ Q = Pt $=
$ UIt $
=$ I^2Rt $
.答案
$ UIt $；$ I^2Rt $
解析
根据题目条件，电热器工作时电流做的功全部用来产生热量，即 $ Q = W $。
已知电功的计算公式为 $ W = Pt $（$P $为电功率，$ t$为时间）。
结合欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $ 和电功率公式 $ P = UI $，我们可以推导出电热的计算公式。
首先，将 $ P = UI $ 代入 $ Q = Pt $，得到 $ Q = UIt $。
然后，利用欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，将 $ U $ 表达为 $ IR $，代入 $ Q = UIt $，得到 $ Q = I^2Rt $。
已知电功的计算公式为 $ W = Pt $（$P $为电功率，$ t$为时间）。
结合欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $ 和电功率公式 $ P = UI $，我们可以推导出电热的计算公式。
首先，将 $ P = UI $ 代入 $ Q = Pt $，得到 $ Q = UIt $。
然后，利用欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $，将 $ U $ 表达为 $ IR $，代入 $ Q = UIt $，得到 $ Q = I^2Rt $。
4. 额定电压为 220 V 的家用电暖器正常工作时, 通过内部电热丝的电流为 5 A, 则电热丝正常工作时的电阻为
44
Ω, 工作 5 min 产生的热量为330000
J, 消耗的电能是330000
J.答案
答题卡填入：
根据欧姆定律，电热丝正常工作时的电阻 R = U/I = 220/5 = 44 Ω；
电热丝工作 5 min 产生的热量 Q = I²Rt = 5² × 44 × 5 × 60 = 330000 J；
由于电暖器是纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能，所以消耗的电能 E = Q =330000 J。
故答案为：44；330000 ；330000 。
根据欧姆定律，电热丝正常工作时的电阻 R = U/I = 220/5 = 44 Ω；
电热丝工作 5 min 产生的热量 Q = I²Rt = 5² × 44 × 5 × 60 = 330000 J；
由于电暖器是纯电阻电路，消耗的电能全部转化为内能，所以消耗的电能 E = Q =330000 J。
故答案为：44；330000 ；330000 。
5. 在电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 组成的串联电路中, 在相同时间内电流通过 $ R_1 $、$ R_2 $ 所产生的热量 $ Q_1 $、$ Q_2 $ 与 $ R_1 $、$ R_2 $ 之间的关系为 $ Q_1 : Q_2 $=
$ R_1 : R_2 $
; 在电阻 $ R_1 $、$ R_2 $ 组成的并联电路中, 在相同时间内电流通过 $ R_1 $、$ R_2 $ 所产生的热量 $ Q_1 $、$ Q_2 $ 与 $ R_1 $、$ R_2 $ 之间的关系为 $ Q_1 : Q_2 $=$ R_2 : R_1 $
.答案
$ Q_1 : Q_2 $ 在串联电路中为 $ R_1 : R_2 $；在并联电路中为 $ R_2 : R_1 $。
解析
串联电路：$Q_1:Q_2 = R_1:R_2$；并联电路：$Q_1:Q_2 = R_2:R_1$
6. 在探究影响电流热效应因素的活动中, 小明用电阻分别为 $ R_1 $ 和 $ R_2 $($ R_1 ＜ R_2 $) 的两段电阻丝, 探究电流的大小、电阻和时间对产生热量的影响.
(1) 实验中将这两段电阻丝分别浸没在
(2) 实验中通过
(3) 如图所示, 将两段电阻丝串联后接入电路, 这是探究
(4) 探究电流大小对产生热量的影响时, 小明将 $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 并联后接入电路, 工作相同的时间. 此过程中, 通过电流大的电阻是
答:
(1) 实验中将这两段电阻丝分别浸没在
质量
和初温都相同的两瓶煤油中.(2) 实验中通过
温度计示数的变化
来比较电阻丝产生热量的多少.(3) 如图所示, 将两段电阻丝串联后接入电路, 这是探究
电阻
对产生热量的影响. 工作一段时间后,B
瓶中温度计的示数高.(4) 探究电流大小对产生热量的影响时, 小明将 $ R_1 $ 和 $ R_2 $ 并联后接入电路, 工作相同的时间. 此过程中, 通过电流大的电阻是
R1
, 产生热量多的电阻是R1
. 小明的这一做法可行吗? 说明你的理由.答:
不可行
. 理由:没有控制电阻相同，无法探究电流大小对产生热量的影响
.答案
(1)质量
(2)温度计示数的变化
(3)电阻；B
(4)R1；R1；不可行；没有控制电阻相同，无法探究电流大小对产生热量的影响
(2)温度计示数的变化
(3)电阻；B
(4)R1；R1；不可行；没有控制电阻相同，无法探究电流大小对产生热量的影响
