物理選修1-1 1.6電流的熱效應(yīng)--課件

1、1.6 1.6 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)1、歐姆定律：、歐姆定律：2、電功：電功：3、電功率：、電功率：I=U/RW=UItP=UI（只適用于純電阻電路）（只適用于純電阻電路）補充初中學(xué)過的幾個公式補充初中學(xué)過的幾個公式電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)感受生活感受生活電流流過導(dǎo)體電流流過導(dǎo)體時，時，導(dǎo)體導(dǎo)體就要就要發(fā)熱發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做，這種現(xiàn)象叫做電流的電流的熱效應(yīng)熱效應(yīng)。產(chǎn)生的產(chǎn)生的熱量熱量與與哪些哪些因素因素有關(guān)有關(guān)?電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)？哪些因素有關(guān)？猜想依據(jù)猜想依據(jù)E=mc2科學(xué)探究的過科學(xué)探究的過程程燙手燙手不燙手不燙手why why

2、 ？著火著火了！了！why why ？燙燙手手不燙不燙手手跟跟電流電流有關(guān)有關(guān)跟跟電阻電阻有關(guān)有關(guān)返回返回演示實驗演示實驗實驗方法實驗方法 實驗?zāi)康膶嶒災(zāi)康?研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量熱量跟哪些跟哪些因素因素有關(guān)有關(guān) 實驗原理實驗原理 當(dāng)電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就當(dāng)電流通過電阻絲時，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油使瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹溫度升高、體積膨脹，瓶，瓶塞上面原來一樣高的液柱就會逐漸上升塞上面原來一樣高的液柱就會逐漸上升. .電電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會上升得越高. .我們可以通過管中液面上升的高度比較電我們可以通

3、過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量流產(chǎn)生的熱量. . 控制變量法控制變量法物理學(xué)中對于物理學(xué)中對于多變量多變量問題，通常使問題，通常使其它量其它量相同，并改變其中相同，并改變其中一個量一個量的大小，從而使的大小，從而使問題得到簡化。我們稱此方法為問題得到簡化。我們稱此方法為控制變量控制變量法法探究電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)探究電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān) 返回返回演示21RR 電阻絲電阻絲1R2R 在電流、通電時間相同時在電流、通電時間相同時，阻值，阻值 大大 的電阻產(chǎn)生的熱量多。的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系視頻視頻演示電阻絲電阻絲RR

4、 在電流、電阻相同時在電流、電阻相同時，通電時間，通電時間 長長 的產(chǎn)的產(chǎn)生的熱量多。生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時間的關(guān)系探究二：產(chǎn)熱多少與通電時間的關(guān)系演示電阻絲電阻絲RRR 在通電時間、電阻相同時在通電時間、電阻相同時，電流，電流越越 大大 的產(chǎn)生的熱量多。的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回返回在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，在通電電流和通電時間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流在電阻和通電時間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多產(chǎn)生的熱

5、量越多. . 進一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，在通電電流和電阻相同的條件下，通電時間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 123前面兩個現(xiàn)象的解釋前面兩個現(xiàn)象的解釋1 燈泡和導(dǎo)線是燈泡和導(dǎo)線是串聯(lián)串聯(lián)，燈，燈泡的泡的電阻比電阻比導(dǎo)線的電阻大導(dǎo)線的電阻大 干線電流等于各個支路干線電流等于各個支路的的電流之和電流之和2燙燙手手不燙不燙手手1.1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時間成正比. . 2.2.

6、公式：公式： Q = I2Rt3.3.單位：單位：I-I-安（安（A A），），R-R-歐歐()()，t-t-秒秒(s)(s)，Q-Q-焦焦(J).(J).注意注意：熱量跟熱量跟電流的平方電流的平方成正比，若通過一個用電器成正比，若通過一個用電器的電流增加到的電流增加到3 3倍時，它產(chǎn)生的熱量增大到倍時，它產(chǎn)生的熱量增大到 倍倍9英國物理學(xué)家英國物理學(xué)家焦耳焦耳做了大量的實驗，于做了大量的實驗，于18401840年最先精確地年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，即確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時間的關(guān)系，即. . 焦耳定律焦耳定律例例1 1：流過一根流過一根1010

7、的電阻絲的電流為的電阻絲的電流為 2A2A，問這根電阻絲在，問這根電阻絲在30s30s內(nèi)產(chǎn)熱多少？內(nèi)產(chǎn)熱多少？例題例題已知：已知：求：求： 解：解：答：答：R=10，I=2A，t=30s電熱電熱Q由焦耳定律：由焦耳定律： Q=I2Rt這根電阻絲共產(chǎn)熱這根電阻絲共產(chǎn)熱1200J。代數(shù)得：代數(shù)得：Q=1200J例題例題例例2 2：一根一根5050的電阻絲工作了的電阻絲工作了10s10s后產(chǎn)生后產(chǎn)生1.81.810104 4J J的熱量，問流過這根電阻絲的電的熱量，問流過這根電阻絲的電流是多少？流是多少？已知：已知：求：求： 解：解：答：答：R=50，Q=1.8*104J，t=10s電流電流I由焦耳

8、定律：由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：所以：I=（Q/Rt）1/2 =6（A） 這根電阻流過的電流為這根電阻流過的電流為6安培。安培。焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算焦耳定律適用于任何用電器的熱量計算，對只存在電流熱，對只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來計算熱量來計算熱量. .返回返回純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路和非純電阻電路1.1.內(nèi)容：內(nèi)容：在物理學(xué)中，把電熱器在單位時間內(nèi)消耗的電在物理學(xué)中，把電熱器在單位時間內(nèi)消耗的電能叫做能叫做熱功率熱功率。2.2.公式：公式： P = I2R3.3.單位：單位： W (W (瓦特，簡稱瓦瓦特，簡稱瓦) )注意注意：各種熱電器上都有銘牌，上面標明各種熱電器上都有銘牌，上面標明的額定功率就是它的熱功率。的額定功率就是它的熱功率。熱功率熱功率焦耳定律是反映電流的焦耳定律是反映電流的 效應(yīng)的規(guī)律，效應(yīng)的規(guī)律，即即 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 的規(guī)律。的規(guī)律。一電爐的電阻是一電爐的電阻是100 100 ，通電時間，通電時間1010秒鐘產(chǎn)生的熱量為秒鐘產(chǎn)生的熱量為4 410105 5J,J,通過這個電爐的電流是通過這個電爐的電流是 A A電流