第四节科学探究：电流的热效应.ppt

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1、第十六章电流做功与电功率第四节科学探究：电流的热效应电油炸锅电饭煲电熨斗电取暖器电烤箱电烙铁电热水壶电热毯一、电流的热效应：1.定义：电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。发热管和导线通过电流相同，为什么发热管热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?电流的热效应的影响因素猜想现象一、灯泡通电后,在刚开始通电不是很热,可过了一会就很热。现象二、通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太大的变化。电流I，电阻R，通电时间t现象三、电饭锅的通电后必需按下加热（煮饭)按

2、钮开关才能煮熟饭。电饭锅电炉电灯①研究电热Q与通电时间t有关，必须控制________、___________相同。控制变量法探究实验用什么物理方法？制定方案电阻R、电流I②研究电热Q与R有关，必须控制________、___________相同。通电时间t、电流I③研究电热Q与I有关，必须控制________、___________相同。通电时间t、电阻R控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化→对电热Q的影响结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越，表明电流产生的热量越

3、。每隔一分钟记录一下温度计的示数高多控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的影响结论：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越，表明电流越大，电流产生的热量越。相同时间内通过R的电流为Ｉ，移动R0的滑片,使通过R的电流为0.5Ｉ。比较R两次所产热的多少高多控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q的影响结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越，表明电流越大，电流产生的热量越。高多导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的

4、热量越多。实验结论电流通过导体产生热量,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何判断大小呢？既看不见也摸不着的科学量既看得见也能测量的科学量转换让电流产生的热量被空气吸收，通过观察空气的热膨胀（观察U型管内的两液面的高度差）来间接的比较热量大小转换法11电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关?实验1：研究电热与通电时间t的关系在电流、电阻一定的情况下，通电时间越大，这个电阻产生的热量越多。科学探究12实验2：研究电热与电阻关系(控制通电时间及电流相等）R1=5ΩR2=10ΩA在电流相同、通电时间相同的情况

5、下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。13实验3：研究电热与电流关系（控制电阻R及时间相同）I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，这个电阻产生的热量大得多。14电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。焦耳定律历史上，英国物理学家焦耳做了大量的实验，探究电流产生的热量跟电流的大小、导体的电阻以及通电时间的关系，他于1840年最终发现：公式(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)151．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正

6、比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。2．公式：Q=I2Rt3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律焦耳（1818～1889），英国物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德，1889年10月11日卒于塞尔。焦耳定律的发现者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（电能全部转化为内能）纯电阻电路：电暖器，电饭锅，电炉子等。2．当电风扇（非纯电阻电路）工作时，消耗的电能转化为机械能和部分的内能：

7、W＞Q热三、电能和电热关系电能机械能+内能非纯电阻电路欧姆定律不适用非纯电阻电路R1R2例1：把R1=10Ω的电阻和R2=20Ω的电阻并联起来，接在电压是6V的电源上，求:通电时间5min电阻R1、R2各产生多少热量？谁大？Q1=I12R1t=(0.6A)2×10Ω×300s=1080J答:在5min内R1产生1080J热量，R1产生540J热量。解:I1===0.6AUR16V10ΩI2===0.3AUR26V20ΩQ2=I22R2t=(0.3A)2×20Ω×300s=540J并联时当R1Q

8、2若把R1=10Ω的电阻和R2=20Ω的电阻串联起来，接在电压是6V的电源上，求:通电时间5min电阻R1、R2各产生多少热量？谁大？解:I===0.2AUR6V30ΩQ1=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×300s=120JR1R2R=R1+R2=10Ω+20Ω=30ΩQ2=I2R2t=(0.2A)2×20Ω×300s=240J串联，由于R1