第四节科学探究：电流的热效应

第四节科学探究：电流的热效应,第十六章电流做功与电功率,名师工作室活动示范课课件,1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。,2.通过实验，探究并了解焦耳定律。,3.会利用焦耳定律进行简单的计算，并能利用,焦耳定律说明生产、生活中的一些想象。,电炉,1、请同学们观察通电后电炉的现象，并说出,靠近电炉有何感受。,生活中的物理,电炉通电后都会发热、发红。,用手一摸电视机后盖,谁知道他爸是根据什么道理判定的？,2、上周六，小明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，小明刚看过电视。,生活中的物理,导体通电后都会发热。,电油炸锅,电饭煲,电熨斗,电取暖器,电烤箱,电热水器,一、电流的热效应,电烙铁,电热水壶,电热毯,这些常见家用电器的共同特点：,2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。,3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。,1.电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。,猜想,现象三.灯泡通电后,在刚开始通电不是很热,可过了一会就很热。,现象二、通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太大的变化。,电流I,现象一、电饭锅的通电后必需按下加热（煮饭)按钮开关才能煮熟饭。,电饭锅,电炉,二、电流的热效应的影响因素,电阻R,通电时间t,控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化对电热Q的影响,控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化对电热Q的影响,控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化对电热Q的影响,控制变量法,探究实验用什么物理方法？,电流通过导体产生热量,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？,既看不见也摸不着的科学量,既看得见也能测量的科学量,转化,转化,让电流产生的热量被液体吸收，通过观察液体的热膨胀（观察玻璃导管内的液柱升降）来测量。,控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化对电热Q的影响,结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越，表明电流产生的热量越。,每隔二分钟记录一下温度计的示数,高,多,控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化对电热Q的影响,结论：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越，表明电流越大，电流产生的热量越。,相同时间内通过R的电流为，移动R0的滑片,使通过R的电流为2。比较R两次所产热的多少,高,多,控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化对电热Q的影响,结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越，表明电流越大，电流产生的热量越。,高,多,32,30,28,26,24,22,20,温度/,44,40,36,32,28,24,20,温度/,12,10,8,6,4,2,0,时间t/min,每隔二分钟记录一下温度计的示数,实验结论,导体的电阻越大，通过导体的电流越大，,通电时间越长，导体产生的热量越多。,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。,焦耳定律,历史上，英国物理学家焦耳做了大量的实验，探究电流产生的热量跟电流的大小、导体的电阻以及通电时间的关系，他于1840年最终发现：,注意单位,公式(t),焦耳（18181889），英国物理学家。1818年12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德，1889年10月11日卒于塞尔。,焦耳定律的发现者,问题1.灯泡接入电路中时，灯泡和电线流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?,灯泡的电阻比电线的电阻大得多，产生的热量更多。,解决问题,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？,大功率用电器的电流过大，引起导线发热过多。,问题3.电路负荷过大有什么危险？为什么？电路负荷过大时，使电路中电流增大，按Q=I2Rt计算，容易引起线路发热，甚至烧毁线路。,显然，我们希望热量更多地集中在电炉的发热体上，而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律Q=I2Rt，你对发热体和导线的材料有何建议？,发热体：电阻率大、熔点高导线：电阻率小、熔点高,请你当设计师：,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,散热片,散热风扇,散热窗,1.电视机，收音机，电脑等家用电热器放置一段时间。,电热,A.白炽灯B.电熨斗C.电饭锅D.电风扇,2.下列电器中应用电流热效应工作的是（）,ABC,3.一电热器电阻丝为120，接在220V的电路中，,通电15min产生多少焦耳热量？,后，要通电，这是利用（）来驱潮。,1.电流