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第十八章電功率第4節(jié)焦耳定律18.4焦耳定律02焦耳定律01電流的熱效應(yīng)目錄03電熱的利用和防止課前導(dǎo)入學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過生活實(shí)例,認(rèn)識(shí)電流的熱效應(yīng)。2.
能在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上深入理解焦耳定律,會(huì)用焦耳定律進(jìn)
行計(jì)算。3.認(rèn)識(shí)電熱的利用和防止,并能解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。知識(shí)點(diǎn)118.4焦耳定律01電流的熱效應(yīng)一、電流的熱效應(yīng)生活中,有很多用電器工作時(shí),將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。通電后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流通過導(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)。
在研究電流的熱效應(yīng)時(shí),有個(gè)問題值得我們思考:電爐絲和導(dǎo)線通過電流相同,為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?(進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究)知識(shí)點(diǎn)218.4
焦耳定律02焦耳定律二、焦耳定律研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)當(dāng)電流通過電阻絲時(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)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)1:探究電熱與電阻關(guān)系R1=5ΩR2=10ΩA結(jié)論: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。兩個(gè)箱內(nèi)電流、通電時(shí)間相同,觀察到右側(cè)U形管液面高。實(shí)驗(yàn)2:探究電熱與電流關(guān)系結(jié)論:在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(gè)電阻的電流
越大,這個(gè)電阻產(chǎn)生的熱量越多。兩個(gè)箱內(nèi)電阻、通電時(shí)間相同,觀察到左側(cè)U形管液面高。I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1思考:怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究電熱與時(shí)間的關(guān)系?R1=5ΩR2=5ΩA結(jié)論: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。研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟哪些因素有關(guān)結(jié)論1: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。結(jié)論2:在電阻相同、通電時(shí)間相同的情況下,通過一個(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。知識(shí)點(diǎn)318.4
焦耳定律03電熱的利用和防止三、電流熱效應(yīng)的利用和危害電能與電熱的關(guān)系1.當(dāng)電流通過導(dǎo)體時(shí),如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而沒有同時(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
Q=W=UIt=I2Rt
如:電暖器,電飯鍋,電爐子等。2.當(dāng)電扇工作時(shí),消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為電機(jī)的機(jī)械能:電能內(nèi)能+機(jī)械能純電阻電路:W總=Q放=Pt=UIt==I2Rt非純電阻電路:W總>Q(W總=UIt=W外+Q)U2Rt小結(jié)1. 電流通過導(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)。2. 焦耳定律:電流通過導(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。
公式:Q=I2Rt
3. 電熱的利用:電飯鍋、電熨斗等……
電熱的防止:用電器的散熱設(shè)備1.現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)電爐子,已知電爐電阻R1>R2,分別接
入電源電壓220V的電路中,相同時(shí)間內(nèi),它們發(fā)熱情
況是()A.甲放熱多B.乙放熱多
C.同樣多D.無法判斷B鞏固練習(xí)2.一只電烙鐵的額定電壓是220V,在額定電壓下工作時(shí)的電阻是
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