电流的热效应动画动画解析PPT课件

1、电流通过导体时会发热，将电能转化成内能的现象叫做电流的热效应.电流的热效应利用电流热效应工作的装置，称为电热器第1页/共42页烫手不烫手why ？第2页/共42页现象:电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？根据此现象，你能提出什么问题？第3页/共42页感受生活电流的热效应电流流过导体时，导体就要发热。思考？产生的热量与哪些因素有关呢?第4页/共42页电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？电流电阻通电时间第5页/共42页着火了！why ？第6页/共42页烫手不烫手跟电流有关跟电阻有关返回第7页/共42页演示实验实验方法 实验目的 研究电流通过导体产生的热量

2、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煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上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. 控制变量法物理学中对于多变量问题，通常使其它量相同，并改变其中一个量的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法探究电流的热效应跟哪些因素有关 返回第8页/共42页请同学们阅读课本请同学们阅读课本4848页页“演示演示”并看图并看图8.4-28.4-2，了解，了解实验装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什实验装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什么质疑可以提

3、出来。么质疑可以提出来。1、为什么实验中要用煤油？用水不行吗？用水也行，只不过加热时间要长些才能从温度计上读出温度值来。2、为什么是等量的煤油，不等量行吗？只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来讨论电流产生的热量，这叫控制变量法。第9页/共42页3、为什么要把铜丝和镍铬合金丝串联，并联不行吗？、为什么要把铜丝和镍铬合金丝串联，并联不行吗？串联是为了使通过它们的电流相等，研究产生的热量跟电阻的关系，这也是控制变量法。下面我们开始实验，并写出实验报告第10页/共42页可以控制其他变量不变，先研究电热器发出热量与电阻R的关系，再研究它与电流I的关系，最后研究与通电时间t的关系。 控制变量法动动脑

4、第11页/共42页演示21RR 电阻丝1R2R 在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多。探究一：产热多少与电阻大小的关系第12页/共42页电流I通电时间t 热量与电阻的关系相同R甲 R乙 R甲R乙 。 大R甲在电流、通电时间相同时，阻值 的电阻产生的热量多。第13页/共42页演示电阻丝RR 在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多。探究二：产热多少与通电时间的关系第14页/共42页 热量与时间的关系电阻R电流I相同 在电阻、电流相同时，通电时间 的电阻产生的热量多。长第15页/共42页演示电阻丝RRR 在通电时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多。探究三：产热多少与

5、电流大小的关系返回第16页/共42页电阻R通电时间t 热量与电流的关系相同 在电流 的情况下 。 大在电阻、通电时间相同时，电流 的电阻产生的热量多。大第17页/共42页第18页/共42页1.焦耳定律 电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。二. 2.公式： 单位：Q=I2RtQ I R t焦安欧秒第19页/共42页根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.Q = W = UIt = I2Rt根据欧姆定律U = IR又W =

6、UIt 若电流做的功全部用来产生热量即Q = W 注意：返回第20页/共42页 tRU2tRUU第21页/共42页 第22页/共42页前面两个现象的解释1 灯泡和导线是串联，灯泡的电阻大比导线的电阻大 干线电流等于各个支路的电流值和2烫手不烫手第23页/共42页1、为什么在炎热的夏天，电风扇、电视机在连续使用较长时间后要停用一会儿？为了散热，防止用电器因温度过高而烧坏。2、为什么在潮湿的天气，对长期不用的用电器，隔一段时间要通电一次？潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，所以对长期不用的用电器，隔一段时间要通电，利用电热来趋潮。想一想，议一议第24页/共42页电阻不同电流不同时间不同第25页/共

7、42页如：电熨斗、电烙铁、电炉等 电热器:主要部分发热体工作原理：电流热效应 用电来加热的设备电视机加散热窗计算机、电动机等还要加风扇防止：电热的应用第26页/共42页电热的应用电内热效应发热体大高第27页/共42页常见的电热的应用电炉电热毯热得快电热水壶电暖气电熨斗第28页/共42页电热器水用管状电热器饮水机第29页/共42页电烤箱各种加热器电熨斗热水器第30页/共42页热功率电热器在单位时间内消耗的电能（即产生的热量）叫热功率PPQ / tI2R注：像电动机、电风扇这样的用电器，其消耗的电能主要转化为机械能，故电功率大于热功率第31页/共42页例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培

8、，问这根电阻丝在30秒内产热多少？例题已知：求： 解：答：电阻R=10，电流I=2A，时间t=30s电热Q由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）这根电阻丝共产热1200J。第32页/共42页例题例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？已知：求： 解：答：电阻R=50，热量Q=1.8*104J，时间t=10s电流I由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：I=（Q/Rt）1/2 =（1.8*104/（50*10）1/2 =6（A） 这根电阻流过的电流为6安培。第33页/共42页焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即 能转化为 的规律。一电炉的电阻是100 ，通电时间10秒钟产生的热量为4105J,通过这个电炉的电流是 A电流通过电风扇做功时， 能转化为 能和 能，如果电流做功3.6106J,电风扇获得的机械能一定 3.6106J 练习热电内20电内机械小于第34页/共42页第35页/共42页第36页/共42页 接入更多大功率的用电器时，电线将显著发热，会烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？第37页/共42页防止电热的图片电脑中的CPU在工作时要产生热,如果过热就会损坏芯片,所以要在芯片上加装散热片和风扇.显卡的散热片设计