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1、1.6电流的热效应 教学目标 1、用实验探究电流通过导体时，电能转化为 导体的内能与哪些因素有关，重点通过实验 研究方法研究导体通电时发热与导体的电子 之间的关系。 2、了解电流热效应跟哪些因素有关，理解并 能够用焦耳定律解决一些实际问题。 3、了解生活中应用焦耳定律的例子，了解节 约电能的一些方法。 动动脑 1个房间里有3盏灯，另一个房间有分别 控制灯的3个开关，只可进开关室1次， 再进入灯室1次，如何确定3个开关各管 哪个灯 ? 电器的发热现象 电脑中的cpu散热器 使用常识：防火灾 -勿将空调靠近窗帘 在生活中的应用 电炉 电热毯 热 得 快电热水壶 电暖气 电熨斗 一.电流的热效应 2
2、.2.电热器电热器: : 利用电流做功将电能转换为内能的装置利用电流做功将电能转换为内能的装置. . 3.3.电热器的原理电热器的原理: : 利用电流热效应。利用电流热效应。 一般电热器主要由电阻构成。一般电热器主要由电阻构成。 1.概念： 电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做 电流的热效应。电流的热效应。 探究：电流通过电热器产生的热量跟探究：电流通过电热器产生的热量跟 哪些因素有关？哪些因素有关？ 猜想 电阻R 电流I 通电时间t 实验方法 可以控制其他变量不变，先研究电热器 发出热量与电阻R的关系，再研究它与电 流I的关系，最后研究与通电时
3、间t的关 系。 控制变量法 电流I 通电时间t 热量与电阻的关系 相同 R甲 R乙 R甲R乙 实验发现：实验发现： 中的火柴棒先中的火柴棒先 被点燃被点燃 。 结论：结论： 大 R甲 在电流、通电时间 相同时，阻值 的电阻产生的热量 多。 通电时间t 热量与电流的关系 电阻R 相同 热量与时间的关系 电阻R 电流I 相同 结论：结论： 在电阻、通电时间相同时，电流 的电阻产生的热 量多。 结论：结论： 在电阻、电流相同时，通电时间 的电阻产生的热 量多。 大 长 2.焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840 年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻 和通电时间的关系，即焦耳定律。
4、内容：电流流过导体时产生的热量，跟电流 的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电 的时间成正比 。 1.公式：Q=I2Rt (普遍适用)单位 ：I安 R欧 t秒 Q焦 二.电流产生热量的表达式电流产生热量的表达式 3.电流产生热量的其他表达式 (1). Q=. Q=UItUIt (2). Q= (2). Q= 只适用于只有电阻只适用于只有电阻 的电路的电路,( ,(电能全部转电能全部转 化为内能化为内能) )的情况。的情况。 4.电功和电热的关系 （ W 和 Q 的关系） 在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎 全部转化为内能） WW = = QQ （W= W= UItUIt） = =
5、（Q=IQ=I 2 2 RtRt） 在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分 电能转化为机械能） WW QQ （W= W= UItUIt） （Q=IQ=I 2 2 RtRt） 5.热功率 1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。 2.2.定义式：定义式： 3. 3.与电功率区分：与电功率区分： w U2 R UI 爱迪生的白炽灯 1879年，爱迪生在前人研究实 践的基础上，制造了世界上第 一批可供实用的炭丝白炽灯。 他将一截棉线撒满炭粉，弯成 马蹄形，装到陶土坩埚里高温 加热做成灯丝，再把灯丝密封 到玻璃泡里，细致地抽去里面 的空气。在当年的10月21日， 这个灯泡开始点亮，持续发光 4
6、5个小时！ 1909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料钨。 钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都要高 ，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料中，钨 是再合适不过的。 白炽灯泡 卡 口螺丝口 【例题例题1 1】：某某电热器电阻丝的电阻是某某电热器电阻丝的电阻是2 2 欧，当欧，当1 1安的电流通过时，安的电流通过时，1 1分钟产生的热分钟产生的热 量是多少焦？量是多少焦？ 解：解：Q= IQ= I 2 2 RtRt=(1A)=(1A) 2 2 2 60S 2 60S =120J =120J 【例题例题2 2】：一台电动机正常工作时线圈两一台电动机正常工作时线圈两 端
7、的电压为端的电压为380380伏，线圈的电阻为伏，线圈的电阻为2 2欧欧, ,线圈线圈 中的电流为中的电流为1010安安, ,若这台电动机正常工作若这台电动机正常工作1 1秒秒 钟，钟， 求：求：1 1 ）消耗的电能）消耗的电能WW。 2 2 ）产生的热量产生的热量QQ。 解：解：1 1 ） WWUItUIt 380101380101J J 3800J3800J 已知：电动机已知：电动机 U=380V I=10A R=2U=380V I=10A R=2 t=1s t=1s 求：求： （ 1 1）W W （2 2）QQ 2 2 ） QQI I 2 2 RtRt 10 10 2 110 10 2 1J J 200J200J