(共22张PPT)
电能的获得和转化(三)
电流的热效应
电流的化学效应
电流的磁效应
用手一摸电视机后盖
回顾上周要闻
电流的热效应:
上周六,我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没打开,很高兴。 可是 后就发现,刘炜琨刚看过电视。
电流通过导体时电能转化成热
生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
2.实质:电能转化为内能.
1.定义:电流流过导体时,导体会发热 的现象叫电流的热效应.
一.电流的热效应
3.应用:电热器
电饭煲
白炽灯泡
电暖器
电炉子
电孵化器
电熨斗
水用管状电热器
热水器
饮水机
现象:电炉通电后,电炉丝热得发红,而电炉丝和电源插座相连接的输电导线却不热.为什么电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
猜想:
与 电阻、电流、时间 有关
问题:
探究:电流通过导体所产生热量的多少与 哪些因素有关
设计实验:
1.影响因素有多个,应当选用________法.
2.产生的热量不能直接测量,如何比较产生热量的多少
R I t
控制变量
转换法
设计实验:
1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡
士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较.
(加热固体)
2.在烧瓶AB中盛等量的煤油,温度计显示煤油的温
度.烧瓶A中是铜丝,电阻较小,烧瓶B中是镍铬
合金丝,电阻较大.两瓶中金属丝串联起来接到电
源上.通电一定时间后,比较两瓶中煤油的温度变
化. (加热液体)
3.把两烧瓶中密闭,中间插入带有水柱的细玻璃管,
通观察管中水柱位置的变化来比较.(加热气体)
电流通过导体产生的热与电阻的关系
(控制变量法 转换法)
返回
接电源
镍铬丝
铜丝
支 架
返回
(控制变量法 转换法)
条件:
现象:
结论:
等量煤油,电流相同,时间相同
B瓶中温度上升的多
电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
条件:
通电时间相同,电阻相同
现象:
电流大时,温度上升多
结论:
在通电时间一定、电阻相同时,通过的电流越大,产生的热量越多。
i
结论:在电阻相同,通过电流相同,通电时间越长,产生热越多。
t
焦耳定律
Q = I R t
热量 电流 电阻 时间
J A Ω S
公式:
意义:
单位:
焦耳定律:电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。
焦耳
(1818-1889)
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为热,而没有同时转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。
即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt
考考你:
电炉丝和导线通过的电流相同。
为什么电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热?
原因:导线电阻远小于电炉丝电阻,产生的热量少。
例:一根60 的电阻丝接在36V的电源上,
在5min内共产生多少热量?
解:
通过电阻丝的电流为:
U
I=
__
R
=
36V
60
=0.6A
电流产生的热量为:
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J
4.电热的利用和防止(危害)
电热的利用
1.制成电热器 2.给用电器通电驱潮
电热的危害
1.烧坏电器 2.使导线绝缘皮老化引起火灾
防止电热造成的危害
加快散热(各类电器的散热孔,散热片,电脑的散热风扇)
知识迁移 练习巩固
1.下列电器中不属于电热器的是( )
A 电烙铁 B电熨斗 C电剃刀 D电饭煲
C
2.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。
电热器是利用电流的_______制成的加热设备。
电能
热
3.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中,应保持
_____、_____一定,用___________改变电阻丝的电流。
热效应
电阻
时间
滑动变阻器
4.某导体的电阻是2Ω ,当通过的电流为2A时,1min产生的热量是__多少焦.
解:Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J
二、电流的化学效应:
铅蓄电池充电:
铅蓄电池放电:
电能转化为化学能
化学能转化为电能
三、电流的磁效应:
奥斯特发现:通电导线周围存在磁场的现象,称为电流的磁效应.
如:电磁继电器