電流的熱效應(yīng)

1、科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)科學(xué)探究：電流的熱效應(yīng)第十六章第十六章 第四節(jié)第四節(jié) 開陽(yáng)縣龍崗鎮(zhèn)中學(xué)龍崗鎮(zhèn)中學(xué) 授課人：宋成海授課人：宋成海1.電流做功的實(shí)質(zhì)電流做功的實(shí)質(zhì)是將（是將（ ）能轉(zhuǎn)化為（）能轉(zhuǎn)化為（ )能，電功的常用單位有（能，電功的常用單位有（ ）和）和（ ）。）。2. 電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)所做的功受（電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)所做的功受（ ）、（）、（ )和（和（ ）三個(gè)因素的影響。）三個(gè)因素的影響。3.電功率的物理意義是（電功率的物理意義是（ ），），如有一燈泡上面標(biāo)有如有一燈泡上面標(biāo)有 “220V、60W”,其中其中220V表示（表示（ ），）， 60W表示（表示（ ）。）。 電電其他形式其他形式焦

2、耳（焦耳（J）千瓦時(shí)（千瓦時(shí)（KWh）電流電流電壓電壓通電時(shí)間通電時(shí)間比較電流做功的快慢比較電流做功的快慢額定電壓是額定電壓是220V或正常工作時(shí)電壓為或正常工作時(shí)電壓為220V額定功率是額定功率是60W電爐電爐電熱毯電熱毯熱熱得得快快電熱水壺電熱水壺電暖氣電暖氣電熨斗電熨斗新課引入什么是電流的熱效應(yīng)？什么是電流的熱效應(yīng)？ 導(dǎo)體中有電流通過(guò)的時(shí)候，導(dǎo)導(dǎo)體中有電流通過(guò)的時(shí)候，導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱，這種電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，體會(huì)發(fā)熱，這種電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象叫做電流的電流的熱效應(yīng)熱效應(yīng)。 燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么用手觸摸燈泡，有什么感覺？

3、用手觸摸電線感感覺？用手觸摸電線感覺是否一樣呢？覺是否一樣呢？思考？思考？電流電流產(chǎn)生產(chǎn)生的的熱熱量量與與哪些哪些因素因素有關(guān)有關(guān)呢呢?電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量多少與哪些電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)？因素有關(guān)？猜想依據(jù)猜想依據(jù)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) 返回返回著著火火了！了！why why ？電爐電爐電電暖暖氣氣實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?研究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的研究電流通過(guò)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(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就當(dāng)電流通過(guò)電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油使瓶中的煤油溫度

4、升高溫度升高，溫度計(jì)的液面就，溫度計(jì)的液面就會(huì)逐漸上升會(huì)逐漸上升. .電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高會(huì)上升得越高. .我們可以通過(guò)溫度計(jì)液面上我們可以通過(guò)溫度計(jì)液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量. . 控制變量法控制變量法（保證煤油的質(zhì)量、初溫、容器等相同。）（保證煤油的質(zhì)量、初溫、容器等相同。）R1R2S1S2R1SR2探究與通電時(shí)間探究與通電時(shí)間的關(guān)系的關(guān)系探究與電流的關(guān)探究與電流的關(guān)系系探究與電阻的探究與電阻的關(guān)系關(guān)系R1=R2R1=R2I1=I2I1=I2t1=t2t1=t2R1R2SR演示電阻絲電阻絲1R2R 在電流、電阻相同

5、時(shí)在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間，通電時(shí)間 長(zhǎng)長(zhǎng) 的產(chǎn)的產(chǎn)生的熱量多。生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系探究一：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系R R1 1=R=R2 2S1S2演示電阻絲電阻絲R 在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流，電流越越 大大 的產(chǎn)生的熱量越多。的產(chǎn)生的熱量越多。探究二：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系探究二：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系R2R1I1I2演示21RR 電阻絲電阻絲1R2R 在電流、通電時(shí)間相同時(shí)在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，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。探究三：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系探究三：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系在通電電流和通

6、電時(shí)間相同的條件下，在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻電阻越大，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(shí)間相同的條件下，在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流電流越大，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多產(chǎn)生的熱量越多. . 在通電電流和電阻相同的條件下，在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間通電時(shí)間越長(zhǎng)，越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 123實(shí)驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)分析1.1.內(nèi)容：電流通過(guò)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(guò)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(shí)間成正比跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比. . 2.2.公式：公式：

7、 Q = I2Rt3.3.單位：?jiǎn)挝唬篒-I-安，安，R-R-歐，歐，t-t-秒，秒，Q-Q-焦焦. .注意注意：1.熱量跟電流的平方成正比，在電阻和通電時(shí)熱量跟電流的平方成正比，在電阻和通電時(shí)間不變的情況下，若通過(guò)一個(gè)用電器的電流增加到間不變的情況下，若通過(guò)一個(gè)用電器的電流增加到3 3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到 倍倍. .2.2.如果導(dǎo)體的電阻為零，那么電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)還有熱如果導(dǎo)體的電阻為零，那么電流流過(guò)導(dǎo)體時(shí)還有熱量產(chǎn)生嗎？量產(chǎn)生嗎？9英國(guó)物理學(xué)家英國(guó)物理學(xué)家焦耳焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于做了大量的實(shí)驗(yàn)，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、

8、電阻和通電時(shí)間的定量關(guān)系，確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的定量關(guān)系， 即即前面兩個(gè)現(xiàn)象的解釋前面兩個(gè)現(xiàn)象的解釋燙手燙手不燙手不燙手燈得電阻大燈得電阻大該處的電流大該處的電流大那么是不是所有的電路電流做的功都那么是不是所有的電路電流做的功都等于產(chǎn)生的熱量呢？等于產(chǎn)生的熱量呢？電熱與電功的關(guān)系電熱與電功的關(guān)系若電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：若電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：電功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量，如電功全部用來(lái)產(chǎn)生熱量，如電飯鍋電飯鍋，則：，則：Q = WQ = W（I I2 2Rt=UItRt=UIt） 若電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：若電能部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能：電流所產(chǎn)生的熱量?jī)H是電流做功中的一部分。如電流所產(chǎn)生的熱量?jī)H是

9、電流做功中的一部分。如: :電流通過(guò)電流通過(guò)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)時(shí)，則：時(shí)，則：Q W Q W (W=W外Q) （I I2 2RtRtUItUIt）注意：注意：焦耳定律適用于焦耳定律適用于任何用電器任何用電器的的熱量熱量計(jì)算。計(jì)算。對(duì)于對(duì)于純電阻純電阻電路電路對(duì)于對(duì)于非純電阻非純電阻電路電路1.一個(gè)電加熱器，電阻為一個(gè)電加熱器，電阻為100，工作，工作時(shí)通過(guò)加熱器的電流為時(shí)通過(guò)加熱器的電流為2A，則它工，則它工作作200s產(chǎn)生的熱量是產(chǎn)生的熱量是( )加深理解加深理解8104 J這段時(shí)間內(nèi)電流做的功是（這段時(shí)間內(nèi)電流做的功是（ ）8104 J2.一個(gè)電動(dòng)機(jī)正在轉(zhuǎn)動(dòng)，它兩端的電一個(gè)電動(dòng)機(jī)正在轉(zhuǎn)動(dòng)，它兩端

10、的電壓是壓是220V，流過(guò)的電流時(shí)，流過(guò)的電流時(shí)3A，該電動(dòng)，該電動(dòng)機(jī)的電阻機(jī)的電阻5，現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間是，現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間是100S，則產(chǎn)生的熱量是（則產(chǎn)生的熱量是（ ），整段時(shí)），整段時(shí)間電流做的功是間電流做的功是（ ）4500J6.6104J電熱油汀電熱油汀電熱蚊香電熱蚊香電水壺電水壺電熨斗電熨斗電暖器電暖器電爐電爐電熱的作用電熱的作用：帶來(lái)的方便帶來(lái)的方便（取暖、加熱食物等取暖、加熱食物等.）有害的一面有害的一面:加快散熱的方法三：加快散熱的方法三：加快散熱的方法二：加快散熱的方法二：加快散熱的方法一：加快散熱的方法一：散熱片散熱片散熱孔散熱孔散熱風(fēng)扇散熱風(fēng)扇輕則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi)輕

11、則用電器燒壞；重則引發(fā)火災(zāi).1.有三個(gè)用電器，其中一個(gè)為有三個(gè)用電器，其中一個(gè)為“220V60W”的電風(fēng)扇，一個(gè)為的電風(fēng)扇，一個(gè)為“220V60W”的白熾燈，的白熾燈，一個(gè)為一個(gè)為“220V60W”電熱器，都在額定電電熱器，都在額定電壓下工作相同的時(shí)間，比較這三個(gè)用電器產(chǎn)壓下工作相同的時(shí)間，比較這三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量是（）生的熱量是（）A.電風(fēng)扇最多電風(fēng)扇最多B.白熾燈最多白熾燈最多C.電熱器最多電熱器最多D.都一樣都一樣那么消耗的電能呢？電流做的功呢？那么消耗的電能呢？電流做的功呢？C大顯身手大顯身手2.如圖所示，如圖所示，a、b相同容器中分別裝有相同容器中分別裝有相同質(zhì)量的水，水中的電阻絲

12、的阻值分相同質(zhì)量的水，水中的電阻絲的阻值分別別 為為R1和和R2，且，且R1R2，則閉分開關(guān)，則閉分開關(guān)S后，后，a、b容器中水溫上容器中水溫上 升較快的是升較快的是( )A. a容器中的水容器中的水B. b容器中的水容器中的水C. a、b容器中的水溫上升的快慢一樣容器中的水溫上升的快慢一樣D.無(wú)法判斷無(wú)法判斷B3.下列家用電器中，屬于電熱器的是（下列家用電器中，屬于電熱器的是（) A電熨斗電熨斗B電風(fēng)扇電風(fēng)扇 C電話機(jī)電話機(jī) D洗衣機(jī)洗衣機(jī)4.下列事例中，不屬于利用電熱的是（下列事例中，不屬于利用電熱的是（ ） A. 用電飯鍋煮飯用電飯鍋煮飯 B. 電熱孵卵器孵小雞電熱孵卵器孵小雞 C. 用電熨斗熨衣服用電熨斗熨衣服 D. 電視機(jī)加散熱窗電視機(jī)加散熱窗AD5.假設(shè)所有導(dǎo)體都沒(méi)有電阻，當(dāng)用