电功和电流热效应.ppt

电功和电热,一、电能表与电功,学习目标：(1)从能量的角度认识用电器的作用，知道用电器消耗的电能可以用点功来量度，知道电流可以做功和常见的电流做功的事例。（2）会用家用电能表测量电功（3）通过实验理解焦耳定律，记住焦耳定律的计算公式，并能应用公式进行简单的计算；（4）了解电流热效应的广泛性，知道改变电热的方法,想一想,我们如何知道家中每个月消耗多少电能的？,各式各样的家用电能表,老式电能表,感应式电能表,电子式电能表,下面电能表技术参数是什么意思？,电能表技术参数的物理意义,1.电能的计量单位为“kWh”，读作“千瓦时”，俗称“度”，在数值上等于1kW电器正常工作1h所消耗的电能，1kWh=3.6106J。,2.电能表的示数为四位整数和一位小数(深色框内的数字)组成。,10月底:,11月底:,W=_kWh,W2-W1=106.6,11月份用电,电能表的读数,二月份电费：0.52元/(kWh)106kWh=55.12元,3.“电压220V”为额定电压，指家用电器正常工作时的电压为220V。,4.“电流规格10A（40A）”“10A”表示电能表持续工作时允许通过的最大电流为10A；“(40)A”允许短时间内通过的电能表最大电流为40A。,5.“电能表常数300r/(kWh)”，读作“300转每千瓦时”指电路中用电器每消耗1kWh电能时，此电能表转盘将转动300转。,练一练：1.若消耗电能2kWh，则电能表转盘会转过转。,2.若消耗电能0.5kWh，则电能表转盘会转过转。,600,150,3.若电能表转盘转过了30转，则说明消耗了电能kWh。,0.1,电流做功的实质都是什么？,电流做功实质：,电流做功的过程，即电能向其他形式能量的转化的过程，电流做了多少功，就消耗了多少电能。,电流所做的功叫做电功。,焦耳定律,创设情境、提出课题,灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?,问题1：,问题2：,假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？,什么是电流的热效应？,导体中有电流通过的时候，导体要发热，这种现象叫做电流的热效应。,你能列举生活中利用电流的热效应的例子吗？,电流热效应的应用,电流产生的热量跟哪些因素有关呢？,进行猜想、提出假设,请同学们猜想一下，通电导体放出的热量可能与哪些因素有关呢？,电流产生的热量可能与电流的大小、导体电阻的大小以及通电时间的长短有关。,这个猜想是否正确呢？,设计实验、验证假设,请同学们思考一下研究的方法,在三个因素中先固定两个因素，改变第三个因素，观察导体放出的热量与这个因素有什么关系，这种方法叫做控制变量法。,焦耳定律实验,归纳总结、得出结论,结论1.在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。,结论2.在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。,结论3.在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。,实验结论,焦耳定律,内容：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,单位：I安，R欧，t秒，Q焦,根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律,若电流做的功全部用来产生热量即Q=W又WUIt根据欧姆定律U=IRQ=W=UIt=I2Rt,范例分析,【例题】一根60欧的电阻丝接在36伏的电源上，在5分钟内共产生多少热量？,【解】,课堂讨论,问题1.课文前面“？”中为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”？,分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律QI2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。,问题2.课文前面“？”中的和电炉相连的电线为什么显著发热？,分析：照明电路的电压是一定的，由P=UI可知，电路中接入大功率电炉时，通过的电流大，在电线的电阻相同的情况下，跟电炉相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。所以根据焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同的时间内，电流通过跟电炉相连的电线产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟电炉相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。,反馈练习,电流通过导体产生的热量跟成正比，跟成正比，跟成正比。,电流的二次方,导体的电阻,通电时间,2.两个电热器的电阻之比为43，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，通过的电流强度为13，在相等的时间里产生的热量之比为_。,43