(精品)四、电流的热效应 (3).ppt
电阻丝电阻丝为什么会发红？为什么会发红？各式各样的家用电热器各式各样的家用电热器饮水机饮水机电暖气电暖气“热得快热得快”电炉电炉电热毯电热毯电流通过导体时，导体会电流通过导体时，导体会 ，这种现这种现象叫作象叫作 。电流的热效应电流的热效应发热发热学学 习习 目目 标标 1、了解电流热效应；2、理解焦耳定律，能用焦耳定律分析有 关问题；3、了解电热器的用途、优点，发热体 的构成特点。重重 点：点：焦耳定律 难难 点：点：焦耳定律公式的推导生活现象生活现象1 1 1 1、电暖宝不通电能产生热量吗？电暖宝不通电能产生热量吗？电暖宝不通电能产生热量吗？电暖宝不通电能产生热量吗？2 2 2 2、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得 发光，电线却不怎么热，这是为什么？发光，电线却不怎么热，这是为什么？发光，电线却不怎么热，这是为什么？发光，电线却不怎么热，这是为什么？3 3 3 3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会烫坏衣料。一不小心，就会烫坏衣料。一不小心，就会烫坏衣料。一不小心，就会烫坏衣料。探究探究电流通流通过电热器器产生的生的热量跟量跟哪些因素有关哪些因素有关?猜猜测电流通流通过电热器器产生的生的热量与量与许多因素多因素有关有关:电电阻阻阻阻R R、电电流流流流I I、通通通通电时间电时间t t研究方法研究方法1：转换法：转换法电热的多少电热的多少煤油升高的温度煤油升高的温度可以控制其他可以控制其他变量不量不变，先研究，先研究电热器器发出出热量与量与电阻阻R的关系，再研究它与的关系，再研究它与电流流I的关的关系，最后研究与系，最后研究与通通电时间t的关系的关系。控制变量法控制变量法动动脑动动脑电流电流I I 通电时间通电时间t t1、热量量与与电阻阻的关系的关系相同相同实验分析：实验分析：现象：现象：电阻大的煤油升温（电阻大的煤油升温（）结论：结论：电流、电流、通电时间通电时间相同时，电阻大的产生的相同时，电阻大的产生的热量（热量（）。）。热量与量与电阻的关系阻的关系高高多多1)实验中应控制哪些因素相同？实验中应控制哪些因素相同？电阻和通电时间电阻和通电时间 2)用什么来改变电路中的用什么来改变电路中的电流电流呢？呢？滑动变阻器滑动变阻器2 2、研究、研究热量量与与电流流的关系的关系3 3）实验分析：）实验分析：电流大的煤油电流大的煤油升温（升温（）现象：现象：分析：分析：电阻、通电时间相同时，电阻、通电时间相同时，电流大的热量（电流大的热量（）。）。2 2、研究、研究热量量与与电流流的关系的关系高高多多热量与量与时间的关系的关系电阻电阻电流电流相同相同结论：在电阻、电流相同时，通电时间在电阻、电流相同时，通电时间 的电阻产生的热的电阻产生的热量多。量多。长长 条件条件现象现象初步结论初步结论1I、t相同，相同，R不同。不同。R越大，越大，Q越越多多2R、t不变，不变，I不同。不同。I越大，越大，Q越多越多3I、R不变，不变，t不同。不同。t越长，越长，Q越多越多Q I R t1.1.焦耳定律焦耳定律 电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，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，跟通电的时间成正比跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。二二.电流产生热量的表达式电流产生热量的表达式 2.公式：公式：单位：单位：Q=I2RtQ I R t焦焦安安欧欧秒秒练习一：练习一：C电炉丝电炉丝输电线输电线电炉在使用时电炉在使用时,电炉丝迅速热的发红电炉丝迅速热的发红,而与其相连的输电线却不怎么而与其相连的输电线却不怎么热热,下列解释正确的是下列解释正确的是()A、输电线中电流小于电炉丝中电流、输电线中电流小于电炉丝中电流B、输电线通电时间小于电炉丝的通电时间、输电线通电时间小于电炉丝的通电时间C、输电线电阻小于电炉丝电阻、输电线电阻小于电炉丝电阻D、以上说法都正确、以上说法都正确练习二：练习二：假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法中正确的是中正确的是()A、白炽灯仍能发光、白炽灯仍能发光B、电动机仍能工作、电动机仍能工作C、电饭锅仍能煮饭、电饭锅仍能煮饭D、电熨斗仍能熨烫衣服、电熨斗仍能熨烫衣服B练习三：三：某某电热器器电阻阻丝的的电阻是阻是2欧，欧，当当1安的安的电流通流通过时，1分分钟产生的生的热量是多少焦？量是多少焦？解：解：Q=I2Rt=(1A)2 2 60S =120J电热的应用电热的应用1.1.电热器电热器:利用利用电流做功将流做功将能能转换为能的装置能的装置.2.2.2.2.电热器的原理电热器的原理电热器的原理电热器的原理:利用利用电流的流的制成的加制成的加热设备。电热器主要器主要组成部分是成部分是。它是由。它是由电阻阻率率。熔点。熔点的合金的合金丝制成的加制成的加热设备。电电内内热效应热效应发热体发热体大大高高电热器优点：清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节清洁、无污染、热效率高，且便于控制和调节 常见的电热的应用常见的电热的应用电炉电炉电热毯电热毯热热得得快快电热水壶电热水壶电暖气电暖气电熨斗电熨斗电流热效应有时也有不利的作用：损坏用电设备，火灾等。电热产生的根本原因是电热产生的根本原因是导体存在电阻导体存在电阻三、电热的危害三、电热的危害散热片、散热片、散热孔、散热风扇散热孔、散热风扇三、加快散热的方法三、加快散热的方法 【练习练习练习练习1 1】：为了研究温度了研究温度对种子种子发芽的影响芽的影响,课外活外活动小小组要做一只要做一只电烘箱烘箱,要求在要求在10min内内产生生6104J的的热量量,接用的是家庭接用的是家庭电路路,请计算一下算一下这只只电烘箱烘箱电热丝的的电阻是多少阻是多少?已知：已知：U=220V，t=10min=600s，Q=6.4W 10104 4 J J因为电能全部转化为热能，所以根据公式因为电能全部转化为热能，所以根据公式Q=W=U U2 2t/Rt/R得：得：R=UR=U2 2t/t/Q=(220V)=(220V)2 2 600s/6.4W 10104 4 J J=453.75【练习练习2】：两个两个电热器的器的电阻之比阻之比为43，通，通过相同的相同的电流，在相等的流，在相等的时间里里产生的生的热量之比量之比为_；若两个；若两个电热器的器的电阻相同，通阻相同，通过的的电流流强度度为13，在相等的，在相等的时间里里产生的生的热量之比量之比为_。4319当当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量安的电流通过一金属线时产生的热量为为Q1，若使通过的电流增加到，若使通过的电流增加到0.4安时，在安时，在相同的时间内产生的热量为相同的时间内产生的热量为Q2，那么，那么Q2是是Q1的的()A、2倍倍 B、4倍倍 C、0.25倍倍 D、0.5倍倍B【练习练习3】：本本 课课 小小 结结1、了解电流热效应了解电流热效应、电阻丝材料特点 2、理解焦耳定律，能用焦耳定律分析有关问题理解焦耳定律，能用焦耳定律分析有关问题:焦耳定律、公式、单位；3、了解电热器的用途、优点了解电热器的用途、优点.祝大家学习愉快祝大家学习愉快电功与与功与与电热的关系（的关系（W与与Q的关系）的关系）在在在在电热电热器器器器电电路路路路 (只有只有只有只有电电阻的阻的阻的阻的电电路）路）路）路）中：中：中：中：（电电能几乎全部能几乎全部能几乎全部能几乎全部转转化化化化为为内能）内能）内能）内能）WW=QQ （W=UItW=UIt）=（Q=IQ=I2 2RtRt）在其他在其他在其他在其他电电路中：（如路中：（如路中：（如路中：（如电电流通流通流通流通过电动过电动机做功机做功机做功机做功时时，大部分，大部分，大部分，大部分电电能能能能转转化化化化为为机械能）机械能）机械能）机械能）WW QQ （W=UItW=UIt）（Q=IQ=I2 2RtRt）【例例例例题题】：一一一一台台台台电电动动机机机机正正正正常常常常工工工工作作作作时时线线圈圈圈圈两两两两端端端端的的的的电电压压为为380380伏伏伏伏，线线圈圈圈圈的的的的电电阻阻阻阻为为2 2欧欧欧欧,线线圈圈圈圈中中中中的的的的电电流流流流为为1010安安安安,若若若若这这台台台台电动电动机正常工作机正常工作机正常工作机正常工作1 1秒秒秒秒钟钟，求：求：求：求：1 1）消耗的）消耗的）消耗的）消耗的电电能能能能WW。2 2）产产生的生的生的生的热热量量量量QQ。解：解：解：解：1 1）WWUItUIt 380V10A1S380V10A1S 3800J3800J 已知：已知：已知：已知：电动电动机机机机 U=380V I=10A R=2U=380V I=10A R=2 t=1s t=1s求：求：求：求：（1 1）W W （2 2）QQ2 2）QQI I2 2RtRt 10 10 2 110 10 2 1 200J200J答：答：答：答：消耗的电能是消耗的电能是消耗的电能是消耗的电能是3800J3800J；产生的热量是产生的热量是产生的热量是产生的热量是200J200J。
