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1、电 与 热,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。,电流通过导体时电能转化成热，这个现象叫做电流的热效应,看到现象、提出问题：电灯通过导线接到电路里，灯丝和导线通过的电流相同。为什么灯丝热得发红发光，而导线却几乎不发热？换句话说，电流通过导体产生热的多少跟什么因素有关？,猜想：电流通过导体产生热的多少可能与_有关,电阻、（R）,电流、(I),时间(t),探究一：实验目的：电流通过导体产生的热量和电阻的大小有什么关系？设计实验：在烧瓶甲乙中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度烧瓶甲中是镍铬合金丝，电阻较大，烧瓶乙中是铜丝，电阻较小 两瓶中金属丝串联起来接到电 源上由于电路没有分支，通过两
2、段金属丝的电流相同。通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化(煤油温度越高，说明电流产生的热越多),R甲R乙,R甲R乙,条件：,现象：,结论1：,等量煤油，电流相同,时间相同,镍铬合金丝瓶中电阻温度上升的多,电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。,探究实验一：,（控制变量法 转换法）,与电阻的关系,探究二：实验目的：电流通过导体产生的热量是否跟电流的大小有关？设计实验：在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通人大小不同的电流，观察什么情况下产生的热量多。,I1I2,条件：,通电时间相同，电阻相同,现象：,电流大时，温度上升多,与电流的关系,探究实验二：,在通电时间相同，
3、电阻相同时，通过电流越大，产生热越多。,结论2：,探究三：实验目的：电流通过导体产生的热量和通电时间是否有关？设计实验：在通电时间不相同的情况下，给一个烧瓶中的镍铬合金丝通人大小相同的电流，观察什么情况下产生的热量多。,条件：,电流相同，电阻相同,现象：,通电时间越长，温度上升越多,与时间的关系,探究实验三：,在电流相同，电阻相同时，通电时间越长，产生热越多。,结论3：,结论1.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。（I与t相同，R越大，Q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。（R与t相同，I越大，Q越多）,结论3.在通电电流和电
4、阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。（I与R相同，t越大，Q越多）,实验结论,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。,R,I,t,Q,即：Q=IRt,焦耳定律,焦耳,焦耳（Joule James Prescott，18181889），英国物理学家。根据所测量电流通过电阻放出的热量，提出焦耳定律。他的研究为能量守恒定律的建立奠定了基础。为了纪念他对科学发展的功绩，能量和功的单位被命名为“焦耳”,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。,Q热量焦耳（J）I 电流安培（A）R电阻欧姆()t 时间秒(s
5、),Q=I2Rt,符号的意义及单位,根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律,若电流做的功全部用来产生热量即 Q=W又 WUIt 根据欧姆定律可得 U=IR Q=W=UIt=I2Rt,问题.课文前面“？”中为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”？,分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律QI2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。,例题：电动机通电时转子转动，能够将电能转化为机械运动的能。一台线圈阻值为6 的电动机接在36V的电源上，电动机（线圈）中的电流为0.6A，5min内
6、线圈产生多少热？电流总共做了多少功？线圈两端电压是多少？使电动机转动的电压又是多少？,分析：,线圈5min内所产生的热：,=468J,电流5min内所做的功：,W=UIt=,36V0.6A300S,=4680J,线圈两端的电压：,U=IR=,0.6A6=3.6V,使电动机转动的电压:,U=36V-3.6V=32.4V,总结：电功与电热：（1）在纯电阻电路中，电功等于电热：W=Q。即电能全部转化为内能：W（=UIt）=Q（=I2Rt=（U2/R）t）（2）在非纯电阻电路中，电功大于电热：WQ。即电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为机械能、化学能等其它形式的能量：W（=UIt=I2Rt+E其它
7、）Q（=I2Rt）。,UIR,焦耳定律适用于纯电阻电路，也适用于非纯电阻电路,纯电阻电路：只含有电阻的电路，如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件,非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路,纯电阻电路:,非纯电阻电路:,电能 内能,电能 内能+其它形式的能,Q,W,I=U/R,M,W,W-Q,Q,IU/R,电功（W=UIt）,电热（Q=I2Rt）,电功率（P=UI）,热功率（P热=I2R）,电功（W=UIt）,电热（Q=I2Rt）,电功率（P=UI）,热功率（P热=I2R）,=,=,=U2t/R,=U2/R,说明：欧姆定律不适用于
8、非纯电阻电路！,想 想 议 议：,我们知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？,电热的利用：电热水器、电饭锅电熨斗、电烙铁、电炉、电孵化器等等,电热器:主要部分发热体(主要由电阻率大，熔 点高的镍铬合金丝缠绕在绝缘材料上制成）工作原理：电流热效应,电热的防止：电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。,知识反馈：一 填空 1、电流通过导体要发热，电能要转换为（),这个现象叫（）。2、电视机，收音机，电脑等家用电热器放置一段时间后，要通电，这是利用（）来驱潮。电视机外壳的
9、散热窗，计算机的散热扇，电冰箱放置时后背面与墙壁保持一定的距离。这是为了防止（）带来的危害。二、选择题：1、现有甲乙两个电炉子，已知电炉电阻R1R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（）A 甲放热多、B 乙放热多、C 同样多、D无法判断、将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他们时发热功率最大的是（）A 电烙铁 B 充电器 C 电风扇 D 一样多,热,电流的热效应,电热,电热,B,A,小结：,电功,电功率,热功率,电热,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,提高练习：,2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,3.一只“220V45W”的电烙铁，在额定电压下使用，每分钟产生的热量是多少？你能用几种方法解此 题？,课外连接：电灯与节约用电,总照明效果相同,单个功率相等,普通灯泡,节能灯,LED灯,普通照明灯泡,LED灯,
