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1、第四节 电流的热效应,第十三章 电功和电功率,1.电流做功的实质是将( )能转化为( )能,电功的常用单位有( )和( )。,温故而知新,2. 电流流过导体时所做的功受( )、( )和( )三个因素的影响。,3.电功率的物理意义是( ),如有一灯泡上面标有 “220V、60W”,其中220V表示( ),60W表示( )。,电,其他形式,焦耳(J),千瓦时(KWh),电流,电压,通电时间,比较电流做功的快慢,额定电压是220V,额定功率是60W,电炉,电热毯,热得快,电热水壶,电暖气,电熨斗,新课引入,什么是电流的热效应?,导体中有电流通过的时候,导体会发热,这种电流通过导体时,电能转化为内能的
2、现象叫做电流的热效应。,灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?用手触摸电线感觉是否一样呢?,思考?,电流产生的热量与哪些因素有关呢?,提出问题,电流通过导体所产生的热量多少与哪些因素有关?,科学探究的过程,合理猜测,实验验证,制定计划,得出结论,交流讨论,烫手,不烫手,跟电流有关,跟电阻有关,跟时间有关,合理猜测,why ?,电炉,电暖气,实验方法,实验目的,研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,实验原理,当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高,温度计的液面就会逐渐上升.电流产生的热量越多,液面就会上升得越高.我们可以通过温度计液面上升的高度比较电流产生的热量.,
3、控制变量法,制定计划,(保证煤油的质量、初温、容器等相同。),实验设计,探究与通电时间的关系,探究与电流的关系,探究与电阻的关系,R1=R2,R1=R2,I1=I2,I1=I2,t1=t2,t1=t2,电阻丝,结论:,在电流、电阻相同时,通电时间 长 的产生的热量多。,探究一:产热多少与通电时间的关系,实验验证,R1=R2,S1,S2,电阻丝,结论:,在通电时间、电阻相同时,电流越 大 的产生的热量越多。,探究二:产热多少与电流大小的关系,实验验证,R2,R1,I1I2,电阻丝,结论:,在电流、通电时间相同时,阻值 大 的电阻产生的热量多。,探究三:产热多少与电阻大小的关系,实验验证,在通电电
4、流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电流产生的热量越多.,在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流产生的热量越多.,在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电流产生的热量越多.,1,2,3,实验分析,1.内容:电流通过导体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.,2.公式: Q = I2Rt,3.单位:I-安,R-欧,t-秒,Q-焦.,注意:1.热量跟电流的平方成正比,在电阻和通电时间不变的情况下,若通过一个用电器的电流增加到3倍时,它产生的热量增大到 倍.2.如果导体的电阻为零,那么电流流过导体时还有热量产生吗?,9,英国物理学家焦耳做了大量的实验,于18
5、40年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系,,得出结论,即焦耳定律:,前面两个现象的解释,交流讨论,灯得电阻大,该处的电流大,那么是不是所有的电路电流做的功都等于产生的热量呢?,电热与电功的关系若电能全部转化为内能:电功全部用来产生热量,如电饭锅,则:Q = W(I2Rt=UIt) 若电能部分转化为内能:电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如:电流通过电动机时,则:Q W (W=W外Q) (I2RtUIt)注意:焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。,对于纯电阻电路,对于非纯电阻电路,1.一个电加热器,电阻为100,工作时通过加热器的电流为2A,则它工作200s产生的
6、热量是( ),加深理解,8104 J,这段时间内电流做的功是( ),8104 J,2.一个电动机正在转动,它两端的电压是220V,流过的电流时3A,该电动机的电阻5,现在转动的时间是100S,则产生的热量是( ),整段时间电流做的功是( ),4500J,6.6104J,电热油汀,电热蚊香,电水壶,电熨斗,电暖器,电炉,电热的作用:带来的方便,(取暖、加热食物等.),有害的一面:,加快散热的方法三:,加快散热的方法二:,加快散热的方法一:,散热片,散热孔,散热风扇,轻则用电器烧坏;重则引发火灾.,1.有三个用电器,其中一个为“220V60W”的电风扇,一个为“220V60W”的白炽灯,一个为“2
7、20V60W”电热器,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量是()A.电风扇最多B.白炽灯最多C.电热器最多D.都一样那么消耗的电能呢?电流做的功呢?,C,大显身手,2.如图所示,a、b相同容器中分别装有相同质量的水,水中的电阻丝的阻值分别 为R1和R2,且R1R2,则闭分开关S后,a、b容器中水温上 升较快的是( )A. a容器中的水B. b容器中的水C. a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断,B,3.下列家用电器中,属于电热器的是() A电熨斗B电风扇 C电话机 D洗衣机4.下列事例中,不属于利用电热的是( ) A. 用电饭锅煮饭 B. 电热孵卵器孵小鸡 C. 用电熨斗熨衣服 D. 电视机加散热窗,A,D,5.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( ) A、白炽灯仍能发光B、电动机仍能工作C、电饭锅仍能煮饭D、电熨斗仍能熨烫衣服,B,课堂小结,电流通过导体时,电能转化为内能的现象,这就是电流的热效应,通电导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律,3、电流的热效应的利与弊:,1、电流的热效应:,2、焦耳定理:,公式: Q = I2Rt,若用电器消耗的电能全部转化为内能,请同学们利用电功计算公式和欧姆定律推导出焦耳定律。,课后作业:,
限制150内