173探究电流热效应跟电阻的关系

15.4探究焦耳定律,沪粤版九年级上,这些用电器的共同特点是什么？,电饭锅,电烙铁,热得快,电热毯,电炉子,电熨斗,电流通过导体时能使导体的温度升高，电能转化为内能，这就是电流的热效应。,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、通电时间有关,提出问题:,一、探究电流的热效应跟电阻的关系,进行实验,结论：,1、当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越多。,思考：,怎样探究导体产生的热量与电流大小、通电时间的关系？,结论：,2、当电阻一定时，通电导体的电流越大，导体产生的热量就越多。,3、通电时间越长，产生的热量越多。,1.内容：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。,2.公式：Q=I2Rt,3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦。,注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到倍。,9,英国物理学家焦耳做了大量的实验,于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。,二、电流热效应的应用与控制,你能解释下面的问题吗？,电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么?,问题1：,因为电炉丝与导线是串联，根据Q=I2Rt可知：通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝比导线电阻大，所以电炉丝产生的热量多。因此电炉丝热得发红，而导线不热。,为什么接在家庭电路中的灯泡，100W的要比15W的亮得多？,问题2：,因为两灯泡是并联，根据可知：灯泡两端的电压相等，100W的灯泡比15W的灯泡电阻小，所以100W的灯泡产生的热量多。因此100W比15W灯泡更亮。,电流热效应跟电阻的关系,在串联电路中，由Q=I2Rt可知：,电流相等时，导体产生的热量跟电阻成正比,电压相等时，导体产生的热量跟电阻成反比,在并联电路中，由可知：,讨论：,通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成反比？你是怎样理解的？,电流一定（正比）电压一定（反比）,公式,电功电能电功率热量W=UItP=Q=I2Rt（通用）W=PtP=UIQ=UItW=P=Q=W=I2RtP=I2RQ=Pt,通用,通用,纯电阻,纯电阻,纯电阻,电动机,1.能量转化：,电能=机械能+内能,2.总功（电能）：,W总=UIt,3.有用功（机械能）：,W有=Gh,4.额外功（内能、热量）：,1.（03安徽）有一台直流电动机在220V的电压下工作时，电流为35A。用它匀速提升质量为1400kg的货物，在2s内提升了1m。设电动机输出的能量全部用来提升货物。问：1）2s内电动机对货物做了多少功？2）这期间电动机的效率是多少？3）电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能量？,典型例题,2.（05安徽）在学了电学知识后，小明与同学合作组装了一个如图所示的实验装置，他想通过该实验测算小电动机提升重物的效率。当他闭合开关后，通过调整实验装置，使钩码在10s内匀速上升了0.6m，并观察到电压表和电流表的示数分别为3V和0.2。已知钩码的质量为50g，求：电动机在钩码匀速上升的10s内消耗的电能。在钩码匀速上升的过程中，电动机提升钩码的效率为多少？,典型例题,3.（08安徽）如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4，则线圈每分钟产生的热量是多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?,典型例题,电流热效应的应用,电流热效应的应用很广泛：,电流热效应的控制（防护）,上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装了什么样的散热装置？,散热窗、散热片、散热小风扇,散热窗,散热片,散热风扇,1.（08北京）下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A、洗衣机B、录音机。C、电视机D、电饭锅。,典型例题,D,2.（08甘肃）有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是()A三根串联B三根并联C两根串联起来，再跟第三根并联D两根并联起来，再跟第三根串联,B,3.（08海南）将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（）A电烙铁B电视机C电风扇D一样多,典型例题,A,小结,1、电流