六、电流和热效应.ppt

电流的热效应,第十三章第四节,新课引入,灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？,提出问题：,电流产生的热量跟哪些因素有关呢？,猜想：,通电时间,电流的大小,导体电阻的大小,实验表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。,实验方法：,实验目的:,研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,实验原理:,当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.,实验探究,控制变量法,实验探究,现象：电阻较大的这边的空气柱上升较高,说明：电流相同，通电时间相同时，电阻越大，电流所产生的热量越多,现象：电流较大的这边的空气柱上升较高。,说明：电阻相同，时间相同时，电流越大，电流所产生的热量越多。,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,1、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。,2、公式：QI2Rt,注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一段导体而言的；2、Q跟I的二次方成正比；3、计算时各物理量的单位：I安，R欧，t秒，Q焦。,例题讲解：,例题一根60的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？,分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再用焦尔定律公式计算电流产生的热量。,U,R,U,R,U,R,3、焦耳定律理论推导：因为W=Q且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=I2Rt4、焦耳定律公式扩展：Q=W=Pt=UIt=U2t/R(只适用于纯电阻电路),2,U,2,R,t,电流热效应的应用：电热驱蚊器、电熨斗、电热水器、电饭锅、电取暖器电流热效应的危害及防治措施：有的用电器在电流做功将电能转化为其他形式的能的过程中，也会有一部分电能转化为自身的内能。如电视机、计算机、电风扇等用电器工作时，都不可避免地发热，这既会浪费能源又由于升温使用电器有烧毁的危险，因此很多家用电器采用设置散热孔、散热片或在发热部分装置电风扇等方法散热。,1、有一个电阻值可任意选取电源，有若干根电阻相同的电阻丝，现将1根电阻丝接在电压为U的电源上，1min内电阻丝产生的热量为Q现想要使电阻丝产生的热量为3Q，可采取什么方法？（至少写出二种）,2、把两个阻值为R16，R29的电阻串联在电路中，通电相同时间时，R1，R2上产生的热量之比Q1Q2，若并联在电路中，通电相同时间，R1，R2上产生的热量之比Q1Q2，,提示：从时间上考虑；从电阻上考虑；从电压上考虑。,课堂练习,2:3,3:2,焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定