電流的熱效應(yīng)

第十三章電功和電功率

第4節(jié)電流的熱效應(yīng)生活中，許多用電器通電后，都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生.請(qǐng)舉例說(shuō)明.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)電能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，這個(gè)現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).電流的熱效應(yīng)一現(xiàn)象:電爐絲和導(dǎo)線通過(guò)的電流相同.為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)？猜想：與電阻、電流、時(shí)間

有關(guān)問(wèn)題:實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)物圖實(shí)驗(yàn)方法：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?

研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)

實(shí)驗(yàn)原理:

當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導(dǎo)管里面原來(lái)一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升.電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高.我們可以通過(guò)管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量.控制變量法實(shí)驗(yàn)1：研究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA在電流相同、通電時(shí)間相同的情況下，電阻越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多.實(shí)驗(yàn)2：研究電熱與電流關(guān)系I=2I1IAR=5ΩR=10ΩR=10ΩI1在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下，通過(guò)一個(gè)電阻的電流越大，這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多.

結(jié)論1：在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.

結(jié)論2:在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多.

結(jié)論3：在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：焦耳（JamesPrescottJoule，

1818—1889），英國(guó)物理學(xué)家.用

近40年的時(shí)間做了400多次實(shí)驗(yàn)，

研究熱和功的關(guān)系.通過(guò)大量的實(shí)

驗(yàn)，于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時(shí)間的關(guān)系.焦耳焦耳定律二

1．內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比.

2．公式：Q=I2Rt

3．單位：焦耳（J）我們學(xué)習(xí)了焦耳定律，怎樣回答前面的問(wèn)題.

答：電爐通過(guò)導(dǎo)線接到電路中，導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等，但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt可知，電流相等時(shí)，電阻大的，相同時(shí)間里產(chǎn)生的熱量較多，所以電爐絲很熱，而導(dǎo)線卻幾乎不熱.1．電熱的利用利用電熱孵化器孵小雞用來(lái)加熱電熱的利用和防止三電熨斗電熱水器電烤箱電褥子電烙鐵電飯鍋很多情況下我們并不希望用電器的溫度過(guò)高.如：電視機(jī)的后蓋有很多孔，為了通風(fēng)散熱；電腦運(yùn)行時(shí)要用微型風(fēng)扇及時(shí)散熱等等.2．電熱的危害

1．當(dāng)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而沒(méi)有同時(shí)轉(zhuǎn)化成其他形式的能量，那么電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消耗的電能W，即W=Q如：電暖器，電飯鍋，電爐子等(純電阻電路）.

2．當(dāng)電扇（非純電阻電路)工作時(shí)，消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能：

W＞Q熱電能內(nèi)能+機(jī)械能電能和電熱的關(guān)系四1.電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為熱的現(xiàn)象，叫電流的熱效應(yīng).2.焦耳定律：Q=I2Rt3.要從通風(fēng)、散熱等角度來(lái)有效地防止電熱的危害，善于利用電熱.課堂小結(jié)1.電流的熱效應(yīng)是電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)_____轉(zhuǎn)化成____的現(xiàn)象.電熱器是利用電流的_______制成的加熱設(shè)備.電能熱2.“在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持_____、_____一定，用___________改變電阻絲的電流.熱效應(yīng)電阻時(shí)間滑動(dòng)變阻器課堂訓(xùn)練3.一根100Ω的電阻絲通過(guò)的電流是2A，它的電功率是___W，通電1min時(shí)產(chǎn)生的熱量是_______J.400240004.電阻R1、R2串聯(lián)在電路中，R1=4，R2=6，則P1:P2=_____.Q1:Q2=______.2:32:3Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J

5.一根60Ω的電阻絲接在36V的