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1、,四、电与热,第三中学 许小梅,周六，小明在家看电视，忽然听到爸爸的脚步声，他赶紧关上电视，写起了作业，爸爸进屋后发现小明在认真的写作业，很高兴，但后来爸爸却知道了小 明刚才看了电视。同学们，你们知道小明的爸爸是怎么知道的吗？,他摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢!,猜一猜 ！,这些用电器通电以后会产生哪些现象？它们实现怎样的能量转换呢？,一、电流的热效应,1、电流通过导体时，电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应。,电流还具有磁效应和化学效应。,思考： 电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,提出问题：,电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？,猜想与
2、假设,1、可能与电阻有关,因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；,2、可能与电流有关,因为常听说，电流大容易引起火灾；,通电时间越长，电流热效应越大,3、可能与通电时间有关,二、探究：电流的热效应与什么因素有关,设计实验,讨论1、当一个物理量被猜测与多个因素有关时，应用什么方法去研究？,讨论2、我们用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？,电流,器材：电流表,电压,器材：电压表,实验一 探索电流的热效应与电阻的关系,控制的物理量：,变化的物理量：,思考：怎样才能使两段电阻不同的导体有相等的电流和通电时间?,将它们串联,加入开关,设计实验:,相等的电流和通电时间,电阻,R1 R2,本
3、节探究采用的方法：控制变量法、转换法,R甲R乙,没通电前,温度计,R甲R乙,通电一段时间后,结论：,在电流和通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。,实验二 探索电流的热效应与电流的关系,控制的物理量：,变化的物理量：,设计实验:,相等的电阻和通电时间,电流,思考：如何改变电流？通电时间怎样控制？,电阻丝与滑动变阻器串联，加上开关。,R,P,I2I1,在通电时间和电阻相同 的情况下，电流越大，产生的热量越多。,实验结论：,实验三 探索电流的热效应与通电时间的关系,控制的物理量：,相等的电阻和电流,变化的物理量：,通电时间,实验结论：,在电流和电阻相同 的情况下，通电时间越长，产生的热量
4、越多。,焦耳定律,Q = I R t,热量 电流 电阻 时间,J A S,公式：,意义：,单位：,焦耳定律：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 (18181889),我们学习了焦耳定律，怎样回答刚才的问题？,电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。,例题：一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？,已知：R=60 U=36V t=5min=300s,求：Q,解：通过电阻丝的电流为：,产生的热量为：,Q=I2Rt =(0.6A)260300s
5、=6480J,答： 5min内共产生的热量是6480J,焦耳定律的理论推导,1、电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。比如电饭锅、电烤箱、电炉子、电灯、电阻丝、饮水机（纯电阻电路）,即：Q=W=Pt=UIt=IRIt=IRt =U(U/R)t=U/Rt,三、电热的利用和防止,1、电热的利用：电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。,电热器：利用电流的热效应制成的加热设备。,2、电热的防止,电热的危害,将导体烧坏,使绝缘材料老化,防止电热的危害措施：,设法散热,如：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。,小结：,1、电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流的热效应。,2、焦耳定律：Q=IRt,3、电热的利用和防止,1.电流的热效应是电流通过导体时_转化成_的现象。 电热器是利用电流的_制成的加热设备。,电能,热,2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持 _、_一定，用_改变电阻丝的电流。,3.一根100的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是_W 通电1min时产生的热量是_J。,4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=_。 Q1:Q2=_。,热效应,电阻,时间,滑动变阻器,400,24000,2:3,2:3,整合训练,谢谢老师们的指导！,