电热器电流的热效应PPT.ppt
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1、电流的热效应:电流的热效应:当电流通过导体时会当电流通过导体时会发热的现象,即将发热的现象,即将电能直接转化为内能。电能直接转化为内能。电电炉炉接接入入电电路路中中时时,为为什什么么电电炉炉丝丝热热得得发发红红,而而同同样样接接入入电电路路中中的的导导线却不发热呢?线却不发热呢?问题1:提出问题:导体通电时产生热量的多少可能导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关?与哪些因素有关?实验方法实验方法:n现象一:电炉丝通电能产生热,不通电,不产生热。现象一:电炉丝通电能产生热,不通电,不产生热。n猜想二猜想二:电炉丝产生的热量同电炉丝产生的热量同通电时间通电时间有关。有关。n猜想三猜想三:导体通
2、电时产生的热量多少与导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大导体的电阻大小小有关有关。n现象二:电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。现象二:电炉丝通电的时间越长产生的热量越多。n事实:事实:电炉丝的材料是镍铬合金丝,导线电炉丝的材料是镍铬合金丝,导线 材料是铜。材料是铜。n猜想一猜想一:电炉丝产生的热量同电炉丝产生的热量同电流电流有关有关控制变量法控制变量法想一想想一想 议一议议一议n1、如何研究通电、如何研究通电导体的电阻导体的电阻大小对产生热量大小对产生热量的影响的影响n2、如何研究通电、如何研究通电导体中电流导体中电流大小对产生热量大小对产生热量的影响的影响n3、如何研究导体的、如何研究导
3、体的通电时间通电时间对产生热量的影对产生热量的影响响n4、如何观察比较电热?、如何观察比较电热?观察电热的方法:观察电热的方法:方法一:方法一:电热丝发热使电热丝发热使物体温升物体温升为什么不选水?为什么不选水?注意:保证液体的种类和质量一样注意:保证液体的种类和质量一样观察电热的方法:观察电热的方法:方法二:方法二:电热丝发热使物体膨胀电热丝发热使物体膨胀可以让两个阻值可以让两个阻值_的电阻的电阻_(串联并联)后接入电路。(串联并联)后接入电路。(1)探究电阻的大小对产生热量的影响探究电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响,应要研究电阻对产生热量多少的影响,应该控制该控制_
4、相同和相同和_不变,而要不变,而要控制控制_不同。不同。电流电流通电时间通电时间串联串联电阻电阻不同不同3.设计实验、验证假设设计实验、验证假设(2)探究电流大小对产生热量的影响探究电流大小对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响,应该使电要研究电流对产生热量的影响,应该使电阻的阻值阻的阻值 (改变改变/不变不变),而通过该电,而通过该电阻的电流大小阻的电流大小 (改变改变/不变不变)。不不 变变 改改 变变串联一个滑动变阻器。这样就可以通过串联一个滑动变阻器。这样就可以通过调节电路中滑动变阻器的滑片来改变电调节电路中滑动变阻器的滑片来改变电路中的电流大小。路中的电流大小。(3)探究探究通
5、电时间对产生热量的影响对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响要研究电流对产生热量的影响,应该应该控制控制和和 不变,改不变,改 变变 。通电时间通电时间电电 阻阻电电 流流画出电路图,并连接实物图画出电路图,并连接实物图AR1R2结结论论1.在在通通电电电电流流和和通通电电时时间间相相同同的的条条件件下下,电电阻越大,电流产生的热量越多。阻越大,电流产生的热量越多。结结论论2.在在电电阻阻和和通通电电时时间间相相同同的的条条件件下下,电电流流越越大,电流产生的热量越多。大,电流产生的热量越多。结结论论3.在在通通电电电电流流和和电电阻阻相相同同的的条条件件下下,通通电电时时间越长,电流产
6、生的热量越多。间越长,电流产生的热量越多。实验结论2.2.焦耳定律焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验,于英国物理学家焦耳通过大量的实验,于18401840年精确年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系,即焦耳定律。关系,即焦耳定律。1.1.公式:公式:(普遍适用普遍适用)单位:单位:I I安安 R R欧欧 t t秒秒 Q Q焦焦电流产生热量的表达式电流产生热量的表达式 Q=I2Rt电流流过导体时产生的热量,与电流的平电流流过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电方成正比,与导体的电阻成正比,与通电的时
7、间成正比的时间成正比。【练习练习1】当当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量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0.4A时,在相同的时时,在相同的时间内产生的热量为间内产生的热量为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2】两个电热器的电阻之比为两个电热器的电阻之比为4:3,通过相同,通过相同的电流,在相等的时间里产生的热量之比的电流,在相等的时间里产生的热量之比_;若两个电热器的电阻相同,通过的电流强度为若两个电热器的电阻相同,通过的电流强度为13,在相等的时间里产生的热量之比为,在
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