16.4__科学探究：电流的热效应】

1、普通中学课程标准实验教科书物理,16.4 电流的热效应,烫手,不烫手,why ？,合理猜测,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？,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,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?,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,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跟哪些因素有关,实验原理,当电流通过电阻丝

2、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.,控制变量法,探究电流的热效应跟哪些因素有关,制定计划,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、图16-16中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。,3、图16-16中为什么要把电阻丝串联，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。,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。,探究一：产热多少与通

3、电时间的关系,实验验证,热量与时间的关系,电阻R,电流I,高,多,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。,探究二：产热多少与电流大小的关系,实验验证,电阻R,通电时间t,热量与电流的关系,结论：,高,多,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。,探究三：产热多少与电阻大小的关系,实验验证,电流I,通电时间t,热量与电阻的关系,结论：,高,多,试验结论,结论1: 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。 结论2: 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。 结论3: 在通电电流和通电时间相同的条

4、件下，电阻越大，电流产生的热量越多。,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 = UIt,若电流做的功全部用来产生热量即Q = W,得出结论,电流产生热量的其他表达式,当利用电流做功,将电能全部转化为内能的为纯电阻电路。,Q= = 只适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能)的情况,UIt,前面两个现象的解释,1,第一个为什么 灯泡和导线是串联，灯泡的电阻大比导线的电阻大,第二个为什么 干线电流等于各个支

5、路的电流值和,2,交流讨论,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,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,电热器,水用管状电热器,饮水机,电烤箱,各种加热器,电熨斗,热水器,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.,显卡的散热片设计采用涡轮风扇的设计，同时显存上贴有铝合金打造的显存散热片，利用涡轮风扇扇出的风力，为显存散热片增加了散热效果.,热功率,电热器在单位时间内消耗的电能（即 产生的

6、热量）叫热功率P,PQ / 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,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=2A*2A*10*30S=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1.8*104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*104J/（50*10S）1/2 =6（A）,这根电阻流过的电流为6安培。,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