高中物理 1.6 电流的热效应同步备课课件 新人教版选修11.ppt

六电流的热效应 1 基本知识 1 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟 成正比 公式 q 单位 符号 2 热功率 把电热器单位时间内消耗的 叫做热功率 p q t 单位 符号 电阻与电流的热效应 电流的二次方 导体的电阻 通电时间 i2rt 焦耳 j 电能 i2r 瓦 w 3 额定功率是指用电器正常工作时的功率 这时加在用电器两端的电压叫 通过用电器的电流叫 4 能量转化 电流通过电动机时 电能主要转化成 只有一部分转化成 这时电功率 热功率 电流通过白炽灯泡时 电能全部转化成 这时电功率等于热功率 额定电压 额定电流 机械能 内能 大于 内能 2 思考判断 1 电流通过导体时产生热量叫电流的热效应 2 电热器的电阻越大 热功率一定越大 3 电流通过电风扇时 电能全部转化为机械能 3 探究交流电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关 提示 电流通过电阻时产生的热量与电流的大小 电阻的大小及通电时间有关 1 基本知识 1 工作原理利用电流的 使通电的金属丝温度升高 达到白热 从而发光 2 内部环境为了避免高温下金属丝迅速氧化折断 灯泡要 或充入 白炽灯 热效应 抽成真空 惰性气体 2 思考判断 1 日光灯是白炽灯 2 白炽灯泡的电功率越大 灯丝越粗 3 探究交流白炽灯泡内为什么要抽成真空或充入惰性气体 提示 为了避免高温下金属丝的氧化 问题导思 1 电流通过电阻时产生的热量可能与哪些因素有关 2 如何探究电流通过电阻时产生的热量与各种因素的关系 3 焦耳定律反映了哪些因素与电流通过导体产生的热量有关 关系是什么 电热的因素及焦耳定律 1 电热的探究 1 思路 控制变量法 2 可能因素 电流 电阻 通电时间 3 方法 电流 通电时间相同 探究电热与不同电阻的关系 电阻 时间相同 通入不同的电流 探究电热与电流的关系 电流 电阻相同 通电时间不同 探究电热与通电时间的关系 2 对焦耳定律的理解 1 焦耳定律是一个实验定律 它是经过大量实验总结出来的 不能认为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 2 焦耳定律公式的理解 在电流和电阻相同时 热量与时间成正比 在电阻和时间相同时热量与电流的平方成正比 在电流和时间相同时热量与电阻成正比 如串联的两个用电器由于电流是相等的 在时间相等的情况下 谁的电阻大谁发热多 不是电阻大的阻碍作用大而发热少 电炉通电后 电炉丝热得发红 而跟电炉连接的铜导线却不那么热 这是因为 a 通过铜导线的电流小 所以它消耗的电能也较少b 电炉丝和铜导线消耗的电能相同 但铜导线散热快 所以就不那么热c 通过电炉丝的电流大 所以它消耗的电能较多d 铜导线电阻较小 所以它消耗的电能较少 审题指导 结合日常生活经验理解焦耳定律中各量间的关系 解析 电炉丝和铜导线是串联关系 故通过电炉丝的电流与通过铜导线的电流大小相等 电炉丝和铜导线在电学性能上的差别在于 前者的电阻大 后者的电阻很小 根据电流通过电阻发热的公式q i2rt 在电流相同条件下 相同的时间内 电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多 因此我们看到电炉通电后 电炉丝热得发红而与之相连的铜导线却不那么热 答案 d 本题是用焦耳定律来解释生活中的现象 要善于从实际现象中抓住主要的 关键的条件 1 铜线和电炉丝因串联而电流相等 通电时间相等 2 电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻 1 下列说法正确的是 a 通过电阻的电流越大 产生的热量越多b 导体的电阻越大 产生的热量越多c 通电时间越长 产生的热量越多d 对同一导体 通过的电流越大 通电时间越长 产生的热量越多 解析 由q i2rt知 电流大 如果时间很短 热量q依然可以很小 a项错误 同理可分析b c项也是错误的 只有d项正确 故选d 答案 d 问题导思 1 什么是纯电阻电路 什么是非纯电阻电路 它们各有什么特征 2 在电能的转化上纯电阻电路和非纯电阻电路有什么区别 纯电阻电路和非纯电阻电路 1 w iutp电 iu适用于一切电路 2 q i2rtp热 i2r适用于一切电路 2012 淮南高二检测 一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同 都通过相同的电流 在相同的时间内 a 电炉放热和电动机放热相等b 电炉两端电压大于电动机两端电压c 电炉两端电压等于电动机两端电压d 电动机消耗的功率大于电炉的功率 解析 由于电炉与电动机电阻相等 电流也相等 由q i2rt得 相同时间内放热相等 a正确 由于电动机消耗的电能有一部分要对外做功 所以电动机消耗的功率大于电炉的功率 由p机 u机i p炉 u炉i知 u机i u炉i 所以电动机两端的电压大于电炉两端的电压 因此b c错 d正确 答案 ad 2 关于电功和电热 下列说法不正确的是 a 在纯电阻电路中 计算电功可用公式w i2rtb 在非纯电阻电路中 计算电功可用公式w i2rtc 在非纯电阻电路中 计算电热可用公式q i2rtd 在纯电阻电路中 计算电热可用公式q uit 解析 w uit是电功的计算公式 q i2rt是电热的计算公式 只有在纯电阻电路中 二者才是相等的 答案 b 1 下列仪器中根据电流热效应工作的是 a 电熨斗b 电热水器c 电容器d 手机 答案 ab 2 两个电阻并联在同一电路中 下列说法正确的是 a 电阻大的发热多b 电阻小的发热多c 一样多d 无法比较 解析 并联的纯电阻电路 电压u相同 电热用公式q u2t r 电阻越大 电热越少 电阻越小 电热越多 所以b正确 答案 b 3 白炽灯的灯丝断了以后 轻摇灯泡 有时可将断了的灯丝搭上 若将这只灯泡再接入电路中 其亮度与原来相比 a 亮些b 暗些c 一样亮d 都有可能 解析 搭上后的灯丝比原来短了一些 电阻变小 因为电路电压不变 由p u2 r知 电灯的功率将变大 故只有a对 答案 a 4 在研究焦耳定律的演示实验中 1 本题各空均选填 相同 或 不同 为了研究电