1、电流的热效应电流的热效应1、电流做功的过程,实质是、电流做功的过程,实质是 能转化为能转化为 能。能。2、电动机工作过程、电动机工作过程 能转化为能转化为 能;能;蓄电池充电过程蓄电池充电过程 能转化为能转化为 能;能;电炉工作过程电炉工作过程 能转化为能转化为 能;能;电灯工作过程电灯工作过程 能转化为能转化为 能;能;3、灯泡、电视机、电脑主机和显示器、灯泡、电视机、电脑主机和显示器,长时间工长时间工作后外壳会发热作后外壳会发热.这是什么原因这是什么原因?温故知新温故知新一、电流的热效应一、电流的热效应把手靠近发光得白炽灯把手靠近发光得白炽灯泡,会感到灯泡发热泡,会感到灯泡发热给电热水壶通
2、电可以给电热水壶通电可以将其中的凉水加热将其中的凉水加热给电烤箱通电可以给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟将其中的面包烤熟思考:这些热量是从哪里来的呢?思考:这些热量是从哪里来的呢?电流通过导体时电能转化成内电流通过导体时电能转化成内能,这个现象叫做能,这个现象叫做电流的热效应电流的热效应。定义定义电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热电炉丝和导线通过电流相同,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?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电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?关?问题与思考问题与思考二、影响电流热效应的因素二、影响电流热效应的因素探究影响电流热
3、效应的因素探究影响电流热效应的因素实验目的:实验目的:电流通过用电器产生的热量与哪些因素有关?电流通过用电器产生的热量与哪些因素有关?猜想:猜想:电阻电阻电流电流时间时间1、实验内容:实验内容:电流通过导体时电流通过导体时,产生的热量产生的热量与哪些因素有关与哪些因素有关?2.实验方法实验方法:控制变量法控制变量法3.实验过程实验过程:(1)电流相同电流相同,通电时间相同通电时间相同,电阻不同电阻不同;(2)电阻相同电阻相同,通电时间相同通电时间相同,电流不同电流不同;(3)电阻相同电阻相同,电流相同电流相同,通电时间不同通电时间不同.实验探究实验探究探究一:电流、时间相同,电阻不同探究一:电
4、流、时间相同,电阻不同在电流大小和在电流大小和通电时间相同通电时间相同的条件下,容的条件下,容器内电热丝的器内电热丝的阻值越大,液阻值越大,液体温度升高得体温度升高得越越 。探究二:电阻、时间相同,电流不同探究二:电阻、时间相同,电流不同在电热丝阻值在电热丝阻值和通电时间相和通电时间相同的条件下,同的条件下,通过容器内电通过容器内电热丝的越大,热丝的越大,液体温度升高液体温度升高得得越越 。实验结论实验结论:电流通过导体时产生的热量跟电电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比流的平方成正比,跟导体的电阻成正比跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比跟通电时间成正比.探究三:电阻、电流相同,时间不
5、同探究三:电阻、电流相同,时间不同在电热丝阻值和电流大小相同的条件在电热丝阻值和电流大小相同的条件下,通电时间越长,容器内的液体温下,通电时间越长,容器内的液体温度升高得越度升高得越 。1内容:内容:电流通过导体产生的热量跟电流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,跟的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比通电时间成正比。2公式:公式:Q=I2Rt3单位:焦耳(单位:焦耳(J)三、焦耳定律三、焦耳定律焦耳(焦耳(James Prescott Joule,18181889),英国物理学家。用),英国物理学家。用近近 40 年的时间做了年的时间做了 400 多
6、次实验,多次实验,研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验,于验,于 1840 年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦 耳耳四、电流的热效应的利用四、电流的热效应的利用1、优点、优点电热驱蚊器电热驱蚊器电饭煲电饭煲电熨斗电熨斗电取暖器电取暖器利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡优点优点:清洁卫生,没有环境污染,热效清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调节温度。率高,还可以方便地控制和调节温度。很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。很多情况下我们并不希望用电器的温
7、度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。运行时要用微型风扇及时散热等等。2、危害、危害1当电流通过导体时,如果电能全部转化为当电流通过导体时,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流产生的热量Q 就等于消耗的电能就等于消耗的电能W,即,即Q=W =UIt=I2Rt如:电暖器,电饭锅,电炉子等。如:电暖器,电饭锅,电炉子等。2当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:机的机械能:WQ热热五、电能和电热关系五、电能和电热关系电能电能 内能内能+机械能机械能Q=I2Rt =(0.6 A)260 W300 s =6 480 J 一根一根 60 的电阻丝接在的电阻丝接在 36 V的电源两端,的电源两端,在在 5 min内共产生多少热量内共产生多少热量?答答:在在 5 min 内共产生内共产生 6 480 J 热量。热量。解解:例题例题I=0.6 AUR36 V60 课堂小结课堂小结焦耳定律焦耳定律的实验和的实验和内容内容电热的利电热的利用和危害用和危害