师：同学们大家好，请拿出学习任务单，跟老师一起来进行本节课的学习。
首先，请同学们观看下面的视频分析。消防员正在进行演示，实验中有电流通过导体时，导体产生了什么样的现象呢？导体发热的主要原因之一，是日积月累的热效应数值到达一定限度，就会导致火灾发生。让我们来做一个简单的实验看一下。
接下来，为大家演示一种电流短路的现象。先将口香糖纸剪成两边宽、中间细的形态，然后将两端宽的部分分别接触电池正负极。在一个电路中，利用导体直接连接电源两极，就形成了电源短路。铝箔纸本身含金属铝，且电阻小，在电源短路时会形成非常大的电流，强大的电流使铝箔纸温度升高，达到燃点时就会冒烟燃烧。
不错，通过消防员的演示实验，我们发现，当把锡箔纸直接连接在电源两极时，会造成电源短路，电路中的电流很大，电流通过导体时产生了大量的热量。当温度升高达到锡箔纸的着火点时，锡箔纸就被引燃了。我们把这种当电流通过导体时，导体会发热的现象叫做电流的热效应。
电流的热效应现象在生活中处处可见，比如电脑主机长时间工作会发热，电暖扇工作时会产生大量的热供我们取暖，电水壶及电熨斗工作时也会产生热量。这些用电器在工作时，它们的内能增加，温度升高。这些内能来自哪里呢？不错，此时的内能是由电能转化而来。通过生活经验可知，生活中这些用电器工作时产生热量的情况是不同的。
那么，当导体中有电流通过时，产生热量的多少到底与哪些因素有关呢？物理是一门基于观察及实验探究的学科，接下来我们就一起来猜想，电流的热效应可能与哪些因素有关。在生活中，电水壶能将水壶中的水烧开，而与之相连的导线却几乎不怎么发热。同学们，电水壶与导线有什么区别呢？不错，电水壶的电阻比导线大得多，由此我们可以猜想，电流的热效应是否与导体的电阻有关呢？电热水壶把水烧开需要一段时间，水烧开过程中需要吸收大量的热。由此我们又可以做出猜想，电流产生热量的多少是否与时间有关呢？短路时容易引发火灾，同学们，短路时电路的电流有什么特点呢？当电路短路时电流很大，那么此时我们是否可以猜想，导体中电流通过时产生热量的多少是否与电流大小有关呢？通过以上分析，我们猜想电流的热效应可能与导体中的电流、电阻以及工作时间有关。
那么做出猜想后，我们如何设计实验呢？在实验设计中要思考我们应该用什么、怎么做、观察什么。在实验器材选择上，老师采用了以下器材。本次实验探究的过程中，我们要探究电流的热效应与电流、电阻及通电时间的关系。像现在这种存在三个变量的情况，我们就应该用到控制变量法，将这些物理量逐个进行探究。
在实验过程中我们又应该观察什么呢？电流热效应所产生热量的多少，我们采用在密闭空间内装入电阻的方式，电阻产生的热量越多，气体体积膨胀导致液柱的高度差变化就不同。于是我们通过观察液柱的液面高度差来反映电流热效应产生热量的多少，这种方法也是我们常用的转换法。同学们请仔细观察下面的演示实验，并分析在实验过程中是否能够得出电流的热效应与我们所猜想的三个物理量之间的关系。
首先，我们选择了如下器材：两个密闭空间，左侧空间内放入5Ω的定值电阻，右侧放入两个5Ω的定值电阻。导体发热时空气受热膨胀会引起液面差的变化。先将电路连接成串联电路，串联电路中电流处处相等，左侧空间内接入5欧电阻，右侧接入10欧的电阻。将滑片移至阻值最大处。
闭合开关，我们可以观察到此时右侧液柱升高，右侧的液面差大于左侧的液面差，由此可以得出：通电时间、电流均相同时，电阻越大，产生的热量就越多。闭合开关移动滑片再次进行实验，我们发现两次实验右侧的液面差均大于左侧的液面差，再次验证了通电时间、电流均相同时，电阻越大产生的热量越多。现在我们将左侧的容器外面并联5Ω的电阻，右侧容器内接入5Ω的电阻。此时容器内部均接入了5Ω电阻，但左侧并联5Ω电阻后，导致容器内两个电阻电流并不相等。
将滑片移至阻值最大处，闭合开关，可以观察到此时右边的液面差大于左侧的液面差。由此得出结论：通电时间、电阻均相同时，电流越大，产生的热量越多。闭合开关移动滑片再次进行测量，我们发现右侧的液面差依然大于左侧的液面差，进一步验证了通电时间、电阻均相同时，电流越大产生的热量越多。最后我们将5Ω的电阻单独接入电路中。
闭合开关移动滑片，可以观察到随时间增加，液面差逐渐变大。由此可以得出：电流、电阻均相同时，通电时间越长，产生的热量就越多。通过实验分析，我们可以得出什么结论呢？可以得出：在电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流流过导体时产生的热量就越多；在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流流过导体时产生的热量就越多；在电流和阻值相同的条件下，通电时间越长，电流流过导体时产生的热量就越多。通过上面的实验，我们得出电流的热效应与导体中的电流、电阻及通电时间均有关。
著名的英国物理学家焦耳，虽未曾接受过系统的教育，但凭借对物理的热爱，敢于实验探究，不怕困难。历经4年时间，进行了近400次实验，最终得出焦耳定律：电流流过导体时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。公式可表示为Q = I2Rt，这里Q表示热量，I表示电流，它的国际单位用安培表示；R表示电阻，国际单位用欧姆；t表示通电时间，国际单位用秒，此时Q表示热量，它的国际单位为了纪念焦耳，用他的名字命名。焦耳简称焦，1焦 = 1安2·欧·秒。学以致用。同学们，你能用已学的知识来解答下面这道题吗？
一台电动机正常工作时，线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧，线圈中的电流为10安。若这台电动机正常工作1秒钟，求消耗的电能W、产生的热量Q。利用上节课已学的知识，我们知道，W（电功） = UIt。此时题目中已明确线圈两端电压为380伏，电流为10安，正常工作1秒钟。将数据代入其中，我们就可以求得电功大小。要求产生的热量Q，我们刚学过焦耳定律Q = I2Rt，此时题目中已明确线圈中通过的电流为10安，电阻R为2欧，通电时间为1秒。代入公式，我们即可得出产生的电热的多少。通过代入公式我们可以得出电功大小为3800焦，而此时线圈产生的热量为200焦。