18.4__电流的热效应(棒)

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1、13.4电流的热效应一、电功和电功率W=qUq=ItW=UIt课程导入1.电功（W）①.定义：在一段电路中电场力所做的功,也就是通常说的电流所做的功,简称电功.②.公式：W=UIt③.单位：J或kWh(度)1kWh=3.6×106J课程内容*注：额定功率表示的是用电器在正常工作时的功率，这时加在用电器两端的电压叫额定电压。2.电功率（P）①.定义：单位时间内电流所做的功叫做电功率②.公式：P=W/t=UI③.单位：W或kW④.物理意义：表示电流做功快慢的物理量电功率大(即电流做功快)则电功就大吗？想想他们有什么共同点？7课程内容二、电流的热效应概念1.电流流过导体

2、时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。思考？产生的热量与哪些因素有关呢？I(电流)、R(电阻)、t(时间)8课程内容2.验证猜想设计实验，采用控制变量法物理学中对于多变量问题，通常使其它量相同，并改变其中一个量的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法实验（逐个验证）（1）热量与电阻的关系②电流I③通电时间t相同R甲R乙R甲>R乙实验发现：中的火柴棒先被点燃。结论：大R甲在电流、通电时间相同时，阻值的电阻产生的热量多。热量与电阻的关系③通电时间t①电阻R相同结论：在电阻、通电时间相同时，电流的电阻产生的热量多。大热量与电流的关系（2）热量与电流的关系①

3、电阻R②电流I相同结论：在电阻、电流相同时，通电时间的电阻产生的热量多。长热量与时间的关系（3）热量与时间的关系12课程内容3.焦耳定律(Joulelaw)①.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。②.公式：Q=I2Rt③.单位：J或kWh电热单位：I—安R—欧t—秒Q—焦伟大的发现：焦耳定律1841年，由英国物理学家焦耳发现。它是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的，不是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计算。4.热功率(P热):①.内容：导体在单位时间内发出的热量②

4、.公式：P热=Q/t=I2R③.单位：W或kW从微观上讲，导体内的自由电子做定向移动时，与金属离子不断的碰撞，同时把一部分能量传给离子，使其运动加剧，导致导体发热纯电阻电路:如电炉、白炽灯等电能→内能QI2RtWUIt=I=U/RM非纯电阻电路:如电解槽、电动机电源等电能→内能+其它形式的能WW-QQUItI2RtI＜U/R说明：欧姆定律不适用于非纯电阻电路！＞指某段电路在某段时间内消耗的全部电能!指转化为内能的那部分电能!纯电阻电路:非纯电阻电路:I=U/R电功=电热：W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R电功率=热功率：P=P热=UI=I2R=U2/RMI＜U/R电功

5、：W=UIt电热：Q=I2Rt电功率：P=UI热功率：P热=I2R电功等于电热电功大于电热1.白炽灯泡的发光原理：利用电流的热效应，使通电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光。卡口螺丝口三、白炽灯爱迪生的白炽灯1879年，爱迪生在前人研究实践的基础上，制造了世界上第一批可供实用的炭丝白炽灯。他将一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄形，装到陶土坩埚里高温加热做成灯丝，再把灯丝密封到玻璃泡里，细致地抽去里面的空气。在当年的10月21日，这个灯泡开始点亮，持续发光45个小时！1909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料———钨。钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都要高

6、，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料中，钨是再合适不过的。19【例题1】：某一电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？课堂练习解：Q=I2Rt=12×2×60=120J20【例题2】：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：1）消耗的电能W。2）产生的热量Q。课堂练习分析已知：电动机U=380VI=10AR=2Ωt=1s求：（1）W（2）Q解：1）W＝UIt＝380×10×1J＝3800J2）Q＝I2Rt＝10×10×2×1J＝200J4.5A1、规

7、格为“220V，1000W”的电炉，求：（1）电炉正常工作时，通过电阻丝的电流（2）电炉的电阻48.9Ω课堂训练课堂训练2.不考虑温度对电阻的影响，对一个“220V，40W”的灯泡，下列说法正确的是（）A.接在110V的电路上时的功率为20WB.接在110V的电路上时的功率为10WC.接在440V的电路上时的功率为160WD.接在220V的电路上时的功率为40WBD课堂训练3.一台直流电动机的额定电压为U，额定功率是P，电动机内电枢导线的电阻为R，那么它正常工作时的电流强度是（）A、等于U／RB、等于P／UC、大于U／RD、大于P／UB4