四、电流的热效应.ppt

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1、生活中的物理用手摸一下电脑主机后盖谁知道他爸爸是根据什么道理判定的吗？上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要玩电脑。当爸爸回来时看到他在认真写作业，电脑也没打开，很高兴。可是，后来发现小刚说了谎。生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？电热壶电烤箱电炉电饭锅热水器电热器通电后，这些用电器会发热，为什么？电能转化为内能一、电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热

2、而导线并不很热？说明什么？焦耳定律[猜想与假设]1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大电流的热效应与那些因素有关？2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大[设计实验]讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？答:控制变量法讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？答：转换法电热——气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生热量的多少，实验过程与实验现象：（1）在电流和电阻相同的情况下，研究热量和时间的关系；（2）在电流和时间相同的情况下

3、，研究热量和电阻的关系；（3）在电阻和时间相同的情况下，研究热量和电流的关系；电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?演示实验实验装置实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA结论:在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。将两电丝串联的目的是:阻控制通过电阻R1、R2的电流相等实验2：研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。在右瓶外并联一个电阻丝的目的是:控制电阻相同实验结论：1、在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越

4、多。（I与t相同，R越大，Q越多）2、在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。（R与t相同，I越大，Q越多）3、在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。（R与I相同，t越大，Q越多）焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。焦耳焦耳定律Q=I²Rt热量电流电阻时间JAΩS公式：意义：单位：二、焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的

5、电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳(1818－1889)1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt（纯电阻电路）如：电暖器，电饭锅，电炉子等。2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：W＞Q热三、电能和电热关系电能＝内能+机械能拓展1.纯电阻电路：指电流通过用电器所做的功全部转化为内能，而没有转化其他形式的能的电路。如：电饭锅，电煲斗，热得快，电炉，电热水器等。有：W＝Q2.电功公式：（1）W＝UItI=URW＝U2tR（2）W＝UItU=IRW＝I2Rt适用于

6、并联电路适用于串联电路我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？答：电炉通过导线接到电路中，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。Q=I2Rt=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?解:例题I===0.6AUR36V60Ω在5min内共产生热量。通过电阻丝的电流：额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电

7、阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?想想议议答：前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。三、电热的利用和防止1、电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。2、电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。1．电热的利用利用电热孵化器孵小鸡用来加热电热器的优点:清洁卫