今天我們就一起來學習初中物理第十五章第三節《電熱器 電流的熱效應》：
電熱器
電流的熱效應
由于導體具有電阻，所以當電流通過導體時會發熱，將電能直接轉化為內能，這種現象稱為電流的熱效應。
電熱器
主要利用電流熱效應工作的裝置稱為電熱器，例如：電熱油汀、熱得快、電水壺和電爐等。
影響電流熱效應的因素
電流為什么會產生熱量能，產生熱量的多少又跟哪些因素有關呢？下面我就通過一個實驗來探究一下，實驗中應用了轉化法，即將電流產生的熱量轉化為溫度計的示數，請看視頻：
探究影響電流熱效應的因素
電流熱效應與電阻關系
⑴實驗現象：
如上圖，將兩容器中的電阻絲串聯起來接到電源兩端，通過兩段電阻絲電流相同。通電一定時間后，右邊裝有10Ω電阻的燒瓶溫度升高的多。
⑵實驗結論：
在電流相同、通電時間相同的情況下，電阻越大，電阻產生的熱量越多。
電流熱效應與電流大小關系
⑴實驗現象：
如上圖，兩個密閉容器中的電阻一樣大，而通過兩容器中5Ω電阻的電流不同。在通電時間相同的情況下，發現電流大的溫度計溫度升高的多。
⑵實驗結論：
在電阻相同、通電時間相同的情況下，通過電阻的電流越大，電阻產生的熱量越多。
電流熱效應與通電時間關系
⑴實驗現象：
將一容器中的電阻絲單獨接到電源兩端，隨著通電時間的增長，燒瓶中溫度計的示數逐漸增大。
⑵實驗結論：
在電流、電阻一定的情況下，通電時間越長，電阻產生的熱量越多。
焦耳定律
定律內容
1840年，英國科學家焦耳通過了大量實驗研究發現：
電流通過導體產生的熱量與電流的平方成正比，與導體的電阻成正比，與通電的時間成正比。這個規律叫做焦耳定律。
定律公式
焦耳定律的公式推廣及簡單計算
電流通過導體時，如果電能全部轉化為內能，而沒有同時轉化為其他形式的能量，那么，電流產生的熱量Q就等于消耗的電能W，即Q=W=UIt。再將U=IR代入，就能得到：
Q=I 2Rt
拓展
⑴在消耗的電能全部用來產生熱量的情況下，根據電功的公式和歐姆定律推導公式推導出來的結論與焦耳定律一致。
⑵導線和電爐絲串聯，電流相同；由于電爐絲電阻比導線電阻大很多很多，因此，電爐絲產生的熱量要比導線多很多很多。所以，電爐絲熱得發紅，而導線卻幾乎不發熱。
典型例題： 電熱器是利用電流的 來工作的。某發熱元件的阻值為420Ω，通過的電流為1A，通電10min產生的熱量是 J，這些熱量能使2kg的冷水溫度升高 ℃．[水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）]。
【分析】（1）電熱器是將電能轉化為內能的用電器，是利用電流的熱效應來工作的；（2）根據Q=I2Rt來計算產生熱量的多少；（3）根據Q=cm△t來計算水升高的溫度。
【解答】解：電熱器是利用電流的熱效應工作的；電流產生熱量Q=I2Rt=（1A）2×420Ω×600s=252000J；由題意知，水吸收的熱量應等于電流產生的熱量，則Q吸=252000J；由Q吸=cm△t得：
△t=Q吸/cm=252000J/4.2x103J/(kg·℃)x2kg=30℃。
故答案為：熱效應；252000；30。
考題再現
習題1： 如圖所示的用電器中，利用電流熱效應工作的是（ ）
習題2： 將規格都是“220V 180W”的一臺電冰箱、一臺電腦和一床電熱毯，分別接入同一家庭電路中，若通電時間相同，則下列說法正確的是（ ）
A．電冰箱產生的熱量最多
B．電腦產生的熱量最多
C．電熱毯產生的熱量最多
D．三者產生的熱量一樣多
習題3： 如圖所示，是電熱驅蚊器，它是利用 效應來工作的；當放入蚊香片的電熱驅蚊器開始工作時，我們會聞到蚊香的氣味，這是 現象。
習題4： 如圖所示是一種電熱曖手袋的簡易電路圖，當專用插頭插入電源并閉合開關S時，紅色指示燈L和發熱體R之間的連接方式是 ，電流通過發熱體R會使其溫度升高，這種現象叫做電流的 效應。
