四、电流的热效应

1、13.4 电流的热效应,巴拉素镇初级中学 王春艳,九年级物理,一、电流的热效应 电流流过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。,利用电流的热效应工作的设备叫做电热器。,你还能举出生活中常见的电热器吗？,感受生活,二、实验探究 电流通过导体产生热量的多少与哪些因素有关呢?,提出问题,电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？,科学探究的过程,合理猜测,实验验证,制定计划,得出结论,交流讨论,E=mc2,烫手,不烫手,why ？,合理猜测,why ？,合理猜测,烫手,不烫手,跟电流有关,跟电阻 有关,跟时间有关,合理猜测,1.控制变量法,（1）控制通电电流和通电时间相同，研究电热与电阻

2、的关系.,制定计划,（2）控制通电电流和电阻相同，研究电热与通电时间的关系.,（3）控制电阻和通电时间相同，研究电热与电流的关系.,实验方法,2、电热丝产生的热量多少通过什么方式 来表现，比较直观？,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，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通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.,转换法,电阻丝,结论：,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,实验验证,电阻丝,结论：,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

3、关系,实验验证,电阻丝,结论：,在通电时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多。,探究三：产热多少与电流大小的关系,实验验证,在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.,在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多. 总结：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应越显著。,在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多.,1,2,3,实验分析,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

4、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.,得出结论,当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的( ) A、2倍 B、4倍 C、0.25倍 D、0.5倍,B,【练习】：,【练习】：,两个电热器的电阻之比为43，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为13，在相等的时间里产生的热量之比为_。,43,19,根据

5、电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.,纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt,非纯电阻电路：W总Q (W总UIt =W外Q),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 = UIt,若电流做的功全部用来产生热量即Q = W,注意：,得出结论,2、一电动机线圈的电阻为1，线圈两端所加电压为2V时，电流为1A，电动机正常工作。 （1）电动机正常工作时的能量转化？ （2）电动机正常工作1min所产生的电能为多少J？ （3）电动机正

6、常工作1min所产生的电热为多少J？ （4）电动机正常工作1min所提供的机械能为多少？,利用电热孵化器孵小鸡,优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。,四、电流的热效应的利用,1、优点,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2、危害,四、电流的热效应的利用,例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？,例题,解题格式：,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。,例题,例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8104焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？,解题格式：,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。,电流通过导体时，电能转化为内能的现象， 这就