人教版_选修1-1_六、电流和热效应课件26张PPT

第四节
科学探究：电流的热效应
电饭煲
电熨斗
电烤箱
电热水器
电热水壶
电烙铁
电流的热效应:
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。
电流的热效应与哪些因素有关？
导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不是很热？说明什么？
点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？
2.验证猜想
设计实验，采用控制变量法

思考？
产生的热量与哪些因素有关呢？
I(电流)、R (电阻) 、t (时间)
②电流I
③通电时间t
相同
结论：
大
在电流、通电时间相同时，阻值 的电阻产生的热量多。
热量与电阻的关系
实验（逐个验证）
（1）热量与电阻的关系
③通电时间t
①电阻R
相同
结论：
在电阻、通电时间相同时，电流 的电阻产生的热量多。
大
热量与电流的关系
（2）热量与电流的关系
①电阻R
②电流I
相同
结论：
在电阻、电流相同时，通电时间 的电阻产生的热量多。
长
热量与时间的关系
（3）热量与时间的关系
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见
也摸不着，如何测量呢？
既看不见也摸不着的科学量
既看得见也能测量的科学量
转化
转化
让电流产生的热量被气体吸收，通过观察气体的热膨胀（观察玻璃导管内的水柱升降）来测量。
控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化→ 对电热Q的影响
结论：在电阻通过电流Ｉ相同时，电流产生热量多少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流产生热量越多。
每隔一分钟记录一下温度计的示数
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的
影响
结论：在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流产生热量多少与通过导体的电流Ｉ大小有关，并且电流Ｉ越大，电流产生热量越多。
相同时间内通过R的电流为Ｉ，移动R0的滑片,使通过R的电流为0.5Ｉ。比较R两次所产热的多少
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q的影响
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ越大，电流产生热量越多。
伟大的发现：焦耳定律
1841年，由英国物理学家焦耳发现。它是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。
焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的，不是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计算。
一、 焦耳定律(Joule law)
1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。
2. 公式：Q=I2Rt

电热
3. 单位： J
【例题1】：某一电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？
解：Q= I2Rt=12 × 2 × 60
=120J
4. 热功率(P热):
①.内容：导体在单位时间内发出的热量
②.公式：P热=Q/t=I2R
③. 单位： W 或 kW
电流通过导体产生了热量，同时消耗了电能。
他们之间有什么关系呢？
二、电功
1.电流流过导体时，电流所做的功。
2、意义：耗电多少
3. 公式：W= UIt
4、电功率：P= UI
【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求：
1 ）消耗的电能W。
2 ）产生的热量Q。
三、电功与与电热的关系
①在电热器电路 (纯电阻电路)中：
（电能几乎全部转化为内能）
W = Q
（W= UIt） =（Q=I2Rt）
②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）
W > Q
（UIt=I2Rt+W输出）
例3：如图所示的电路中，电源电压为60 V，内阻不计，电阻R＝2 Ω，电动机的内阻R0＝1.6 Ω，电压表的示数为50 V，电动机正常工作，求电动机的输出功率．
1.一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V的电源上．
当电动机工作时，电流为10 A．问：
(1)电动机输入功率是多少？
(2)电动机发热功率是多少？
(3)输出的机械功率是多少？
?
1.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上
消耗的电能是_____,释放热量为______。
2.一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热
量为600J，这个电阻的阻值是___ Ω。
3.一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是
4.5×104J,则通过电阻的电流是______。
600J
600J
50
1.37A
5.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电
流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两
个电热器的电阻相同，通过的电流之比为1︰3，在
相等的时间里产生的热量之比为______。
4︰3
1︰9
4.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电
______min释放热量为2160J。
10
6.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使
通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量
为Q2，那么Q2是Q1的(　 )
A.2倍 B.4倍　
C.0.25倍　 D.0.5倍
B
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现象。
2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。
3.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。
公式：Q=I2Rt。