九年级物理16.4 科学探究：电流的热效应

1、第十六章 电流做功与电功率,16.4 科学探究：电流的热效应,草庙一中 陈泽鸿,电热器,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。,二、探究电流的热效应与哪些因素有关？,1.电流的热效应可能与电流的大小有关 2.电流的热效应可能与电阻的大小有关 3.电流的热效应可能与通电时间的长短有关,猜想：,甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。,当通电时间、电流相同时，电阻越大电流产生的热量越多。,电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。,电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量越多。,通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱

2、的液面升的低。,电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。,电流热效应跟电阻的关系,在串联电路中，由P=I2R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）,电流热效应的应用与控制,早在1840年，英国物理学家焦耳通过实验研究发现：通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律,Q=I2Rt,单位：焦耳（J）,我们知道P=I2R，你能用它解释下面的问题吗？,电炉丝

3、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P=I2R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：,在上节课，我们知道 ，你能用它解释下面的问题吗？,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。,电动机,1.能量转化：,电能 = 机械能 + 内能,2.总功（电能）：,W总=UIt,3.有

4、用功（机械能）：,W有=Gh,4.额外功（内能、热量）：,1.一台电动机额定电压是220v,其电阻是1.正常工作时，通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为多少？,典型例题,2. 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

5、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. 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. 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. 将规格都是“220V 100W”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、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成 内