(共22张PPT)
使用这些用电器时,热量从哪里来?
观察●思考●发现
电流通过导体时电能会转化成热能
电流的热效应
为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
实验思路:
方案设计:
利用控制变量法;
比较不同条件下导体产生热的多少
怎样体现导体产生热的多少?
设计
实验
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
猜测:
可能跟电流大小有关
可能跟导体的电阻有关
可能跟通电时间有关
2.控制t、I相同,研究Q与R的关系
1.控制t、
R相同,研究Q与I的关系.
3.控制I、R相同,研究Q与t的关系
1.控制t、I相同,研究Q与R的关系
R1
=2
R2
Q1=2Q2
2.控制t、
R相同,研究Q与I的关系.
I1
=
2I2
Q1=4Q2
3.控制I、R相同,研究Q与t的关系
通电的时间越长,电流产生的热量越__
多
1.控制t、I相同,研究Q与R的关系
2.控制t、
R相同,研究Q与I的关系.
3.控制I、R相同,研究Q与t的关系
R1
=2
R2
Q1=2Q2
I1
=
2I2
Q1=4Q2
通电的时间越长,电流产生的热量越多
焦耳
Q=I2Rt
1840
年
,
英国科学家焦耳通过实验研究发现:
电流通过电阻时产生的热量,
跟电流的平方成正比,
跟电阻成正比,
跟通电时间成正比。
焦耳定律
电吹风机和电熨斗通电时都
会发热,哪种电器可以认为
能将电能全部转化成内能?
讨论
电熨斗
①若电流所做的功全部转化为电热器的内能,即为纯电阻电路,则:W=Q
所以,Q=W=UIt=I2Rt
也可 Q=W=Pt
也可
②若电流所做的功只有一部分转化为热,则只可用焦耳定律来计算
Q=W=UIt
为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热?
在其他条件相同的情况下,电流通过电阻时产生的热量,
跟电阻大小成正比。
使用电热器时,我们希望电能全部转化成热能
作为电热器,其内部元件有什么特点呢?
电热器的主要元件是发热体
各种各样的电热器
电热器的主要元件是发热体
——电阻丝
作为发热体应该具有怎样特点呢?
电阻率大
熔点高
Q=I2Rt
各种各样的电热器
发热体的特点:
电阻率大
熔点高
讨论
在家庭电路中,若同时接入如图所示的用电器,会造成电路负荷过大,从而引起干路中的__________过大,根据____________定律,可知导线中将产生大量的
__,使导线发热,甚至燃烧引起火灾.
电流_
焦耳定律
热量
观察这些电器设备的元件构造,说明什么?
观察●思考●发现
电流通过导体时电能会转化成热能——热效应
优点:无污染、热效率高、方便控制和
调节温度。
讨论
电流的热效应有什么利和弊?
缺点:①在家庭电路中,由于长期的电流热
效应,导线外的绝缘层会加速老化甚至会烧毁绝缘层而引发火灾;
②同时,由于电流热效应,会影响家电的使用性能和寿命。
防止措施:加装散热系统(如散热电扇)或为
了更好散热而特别设计的结构
小结:
影响电流产生热量的因素:
电流、电阻、通电时间
焦耳定律:
Q=I2Rt
电热器的工作原理
例1:如课本125页的例题(用电热的三种式子求解)
Q=W=UIt=I2Rt
Q=W=Pt
例2:
某电动机正常工作时两端的电压是100伏特,通过的电流为5安培,其内电阻为2欧,求每分钟产生的热量为多少(用电热的三种式子求解)?
分析例1,例2得出纯电阻和非纯电阻的计算方法
3.两电阻串联在电路中,其R1=3欧,R2=6欧,电源电压6伏,那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热?
4.两电阻并联在电路中,其R1=3欧,R2=6欧,电源电压6伏,那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少?总共产生了多少热?