第四节科学探究：电流的热效应.doc

电流的热效应当电流通过电阻时，电流做功而消耗电能，产生了热量，这种现象叫做电流的热效应。实践证明，电流通过导体所产生的热量和电流的平方，导体本身的电阻值以及电流通过的时间成正比。这是英国科学家焦耳和俄国科学家楞次得出的结论，被人称作焦耳-楞次定律。基本信息 中文名称电流的热效应 别称电热效应 表达式Q=I2Rt 提出者焦耳、楞次 提出时间19世纪 应用学科物理学 适用领域范围热学目录1公式2应用3相关试验公式Q = I2Rt(普遍适用)Q = W=UIT=I2Rt=u2/Rt(只适用于电热器)式中:I -通过导体的电流，单位是安培(A);R-导体的电阻，单位是欧姆;t -电流通过导体的时间，单位是秒(S);Q-电流在电阻上产生的热量，单位是焦(J)。应用一方面，利用电流的热效应可以为人类的生产和生活服务。如在白炽灯中，由于通电后钨丝温度升高达到白热的程度，于是一部分热:以转化为光。发出光亮。另一方面，电流的热效应也有一些不利因素。大电流通过导线而导线不够粗时，就会产生大量的热，破坏导线的绝缘性能，导致线路短路，引发电火灾。为了避免导线过热，有关部门对各种不同截面的导线规定了允许最大通过的电流(安全电流)。导线截面越大，允许通过的电流也越大。(导体的电阻越大，通过导体的电流越小，通电时间越长，电流的热效应就越显著)折叠相关试验【目的和要求】了解电流的热效应及其简单规律。【仪器和器材】学生电源(J1202型或J1202-1型)或干电池、蓄电池(J1203型)，定值电阻2个(5欧和10欧各1个)，石蜡，火柴，0.31毫米漆包线20厘米，导线若干。【实验方法】方法一1.在5欧电阻上涂一层蜡后，把它接到6伏电源上，会看到什么现象?用手摸摸电阻，它是不是在发热?这说明电流通过导体会产生什么效应。2.在两只电阻上涂厚薄相同的蜡，并接在6伏电源上，观察哪个电阻上的蜡熔化得快，是电阻大的还是电阻小的?哪个电阻上的电流大?电流产生的热量多少与电流大小有什么关系，3.将两只电阻串联，涂蜡情况相同，接在6伏电源上，观察哪个电阻上的蜡熔化得快些，是电阻大的还是电阻小的。当电流强度相同时，电流产生的热量多少跟电阻大小有什么关系。4.将10欧电阻涂上一层厚蜡，接在6伏电源上，通电后蜡开始熔化，随着时间的增加，蜡熔化的越多，最后全部熔化。这说明电流产生的热量多少跟通电时间长短有什么关系。方法二1.用漆包线在一根火柴头上缠几匝，隔一段距离，再在另一根火柴头上缠更多匝(缠线的匝数之比可为1:10)，两火柴要分开。将漆包线两端接在电源上。通电后，观察哪根火柴先着火。这表明当电流强度相同时，电流产生的热量多少跟电阻大小有什么关系?2.再用漆包线在一根火柴头缠数匝，先接在4伏电源上，记录下通电后到火柴着火所用的时间。再取一根火柴，用漆包线缠上同样的匝数，接在6伏电源上，记下火柴着火所用的时间。比较这两个时间。当电路电阻一定时，电流产生的热量多少跟通过的电流大小有什么关系?【注意事项】1.因实验时电流较大，接