電流的熱效應(yīng)動(dòng)畫課件

1、 第第3 3節(jié)節(jié) 電電熱器熱器電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)電熱器：電熱器：電熱油汀電熱油汀電電 爐爐電暖器電暖器電水壺電水壺?zé)岬每鞜岬每炖美秒娏鳠嵝?yīng)電流熱效應(yīng)工作的裝置。工作的裝置。當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，將當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱，將電能電能直接轉(zhuǎn)化為直接轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能。這種現(xiàn)象叫。這種現(xiàn)象叫電電流的熱效應(yīng)。流的熱效應(yīng)。共同點(diǎn)：電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱共同點(diǎn)：電流通過導(dǎo)體時(shí)會(huì)發(fā)熱 你知道生活中還有哪些家用電器是物你知道生活中還有哪些家用電器是物理上說的理上說的“電熱器電熱器”嗎？嗎？電熱器的結(jié)構(gòu)共性電熱器的結(jié)構(gòu)共性電熱器的主要組成部分是電阻絲做的電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發(fā)熱體發(fā)熱體。發(fā)熱

2、體均是由發(fā)熱體均是由 電阻率大電阻率大 、 熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高 的材料做成的。的材料做成的。電熱器的優(yōu)點(diǎn)電熱器的優(yōu)點(diǎn): 清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污清潔衛(wèi)生，沒有環(huán)境污染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫染，熱效率高，還可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度。度。在電動(dòng)機(jī)里，電流主要用來做機(jī)械功，但電動(dòng)機(jī)里的導(dǎo)線在電動(dòng)機(jī)里，電流主要用來做機(jī)械功，但電動(dòng)機(jī)里的導(dǎo)線有電阻，也要產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)線的溫度升高。溫度超過絕有電阻，也要產(chǎn)生熱量，使導(dǎo)線的溫度升高。溫度超過絕緣材料的耐熱溫度，絕緣材料會(huì)迅速老化，甚至可能燒壞。緣材料的耐熱溫度，絕緣材料會(huì)迅速老化，甚至可能燒壞。危害和危害和電阻不同電阻不同電流不同電流不同時(shí)間不同時(shí)間不

3、同 電流通過電流通過導(dǎo)體導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)？有關(guān)？演示21RR 電阻絲電阻絲1R2R 在電流、通電時(shí)間相同時(shí)在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值，阻值 大大 的電阻產(chǎn)生的熱量多。的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系演示電阻絲電阻絲RRR 在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流，電流越越 大大 的產(chǎn)生的熱量多。的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回返回演示電阻絲電阻絲RR 在電流、電阻相同時(shí)在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間，通電時(shí)間 長(zhǎng)長(zhǎng) 的產(chǎn)的產(chǎn)生的熱量多。生的熱量多。探

4、究二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系探究二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系1.1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比. . 2.2.公式：公式： Q = I2Rt3.3.單位：?jiǎn)挝唬篒-I-安，安，R-R-歐，歐，t-t-秒，秒，Q-Q-焦焦. .英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于英國(guó)物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于18401840年最先精確地年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即 根據(jù)電功公式和歐姆定

5、律推導(dǎo)焦耳定律根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律. . 焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來計(jì)算熱量來計(jì)算熱量. .Q = W = UIt = I2Rt根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律U = IR又又W = UIt 若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q = WQ = W 注意： 焦耳在焦耳在18181818年年1212月月2424日生于英國(guó)曼徹日生于英國(guó)曼徹 斯特，他的父親是一個(gè)釀酒廠主斯特，他的父親是一個(gè)釀酒廠主. .焦耳自幼焦耳

6、自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)，沒有受過正規(guī)的教跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)，沒有受過正規(guī)的教育。青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)育。青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓了著名的化學(xué)家道爾頓. .道爾頓給予了焦耳道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo)熱情的教導(dǎo). .焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識(shí)為焦耳后來的研究奠哲學(xué)和化學(xué)，這些知識(shí)為焦耳后來的研究奠定了理論基礎(chǔ)定了理論基礎(chǔ).1840.1840年，焦耳把環(huán)形線圈放年，焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測(cè)量不同電流強(qiáng)度和電阻入裝水的試管內(nèi)，測(cè)量不同電流強(qiáng)度和電阻時(shí)的水溫時(shí)的水溫. .通過這一實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一

7、定時(shí)間內(nèi)放出通過這一實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強(qiáng)度的平方之積成正比的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強(qiáng)度的平方之積成正比. .四年之四年之后，俄國(guó)物理學(xué)家楞次公布了他的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而進(jìn)一后，俄國(guó)物理學(xué)家楞次公布了他的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性. .因此，該定因此，該定律稱為焦耳律稱為焦耳楞次定律楞次定律. .焦耳活到了七十一歲焦耳活到了七十一歲.1889.1889年年1010月月1111日，焦耳在索福特逝世日，焦耳在索福特逝世. .后人為了紀(jì)念焦耳，把功和能的單后人為了紀(jì)念焦耳，把功和能的單位

8、定為焦耳位定為焦耳. . backQ = I2Rt =(0.6 A)260 W W300 s = 6 480 J 一根一根 60 的電阻絲接在的電阻絲接在 36 V的電源兩端，在的電源兩端，在 5 min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?jī)?nèi)共產(chǎn)生多少熱量?答答: 在在 5 min 內(nèi)共產(chǎn)生內(nèi)共產(chǎn)生 6 480 J 熱量。熱量。解解: :例題例題I = = 0.6 AUR36 V60 還有其他方法嗎？還有其他方法嗎？一只電爐上標(biāo)有“220V、1000W”，接在220V的電源上，通電15min.求： （1 ）通過電爐的電量是多少？（2 ）電爐消耗電能多少度？（3 ）電爐產(chǎn)生的熱量是多少焦？一只電爐上標(biāo)有一只電爐上標(biāo)

9、有“220V、1000W”，接，接在在220V的電源上，通電的電源上，通電15min. 求：求：（1）通過電爐的電量是多少？）通過電爐的電量是多少？（2）電爐消耗電能多少度？）電爐消耗電能多少度？（3）電爐產(chǎn)生的熱量是多少焦？）電爐產(chǎn)生的熱量是多少焦？ 3.3.有一電動(dòng)機(jī)，它正常工作時(shí)的電阻為有一電動(dòng)機(jī)，它正常工作時(shí)的電阻為55，電流為，電流為5A5A，正常工作的電壓為正常工作的電壓為220V220V，通電，通電10min10min，電動(dòng)機(jī)消耗的電，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多少？產(chǎn)生的熱量為多少？有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)能為多少？產(chǎn)生的熱量為多少？有多少電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？械能？9 9一臺(tái)單熱飲水機(jī)的銘牌上

10、標(biāo)著如下表所示的數(shù)據(jù)，一臺(tái)單熱飲水機(jī)的銘牌上標(biāo)著如下表所示的數(shù)據(jù)，當(dāng)熱水箱儲(chǔ)滿當(dāng)熱水箱儲(chǔ)滿1515的水后，加熱到的水后，加熱到9090，需要吸收多，需要吸收多少熱量？若消耗的電能少熱量？若消耗的電能80%80%被水吸收，飲水機(jī)至少需正被水吸收，飲水機(jī)至少需正常工作多長(zhǎng)時(shí)間？常工作多長(zhǎng)時(shí)間？飲水桶容量飲水桶容量18.9L18.9L熱水箱容量熱水箱容量0.8L0.8L額定電壓額定電壓220V220V加熱時(shí)功率加熱時(shí)功率500W500W保溫時(shí)功率保溫時(shí)功率40W40W頻率頻率50Hz50Hz 型號(hào)型號(hào) FY FYTSl010ATSl010A 額定電壓額定電壓 220V 220V 頻率頻率 50Hz

11、50Hz 額定功率額定功率 1000W 1000W 容量容量 1.OL 1.OL7 7如圖是家庭、賓館常用的電熱水壺，襲中列出了其部分技術(shù)如圖是家庭、賓館常用的電熱水壺，襲中列出了其部分技術(shù)參數(shù)參數(shù) (1)(1)電熱水壺正常工作時(shí)的電流是多少電熱水壺正常工作時(shí)的電流是多少? (2)? (2)電熱水壺電熱水壺正常工作時(shí)，用正常工作時(shí)，用6min6min就能將整壺水燒開，如果水吸收的熱量是就能將整壺水燒開，如果水吸收的熱量是3.243.2410105 5J J，則該電熱水壺的效率是多少，則該電熱水壺的效率是多少? (3)? (3)有關(guān)電熱水壺有關(guān)電熱水壺的安全使用，有下列幾種說法，其中正確的是的安全使用