第四节科学探究：电流的热效应VIP专享VIP免费

第十六章电流做功与电功率16.4科学探究：电流的热效应歙县新安中学凌红星小实验，观察现象观察与发现电流的热效应:——导体通电发热将电能转化为内能的现象周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴。可是，爸爸后就发现，小明刚看过电视。用手摸一摸电视机后盖生活趣味实验探究:电流产生的热量与哪些因素有关?想想议议：1电炉丝和导线都是通电的，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?猜想与假设：电流电阻通电时间2感受一下电取暖器换挡取暖,同一个发热丝为什么发热不同?实验一:探究电流产生的热量与电阻的关系。电阻不同电阻R甲电阻R乙煤油实验方案：控制电流和通电时间相同串联电路两根阻值不同的电阻丝比较—电阻丝产生热量的多少质量相同的煤油温度升高的多少Q=cm∆t实验结论：在电流和通电时间都相同时，导体电阻越大，电流产生的热量越多。闭合开关，观察温度计相同的电阻,电压不同，电流不同，观察温度计。实验二:探究电流产生的热量与电流大小的关系。控制实验方案：电阻和通电时间相同比较—电流不同导体通过电流时产生的热量实验结论：在导体电阻和通电时间都相同时，通过导体的电流越大，电流产生的热量越多。电压不同观察电流表闭合开关，延长通电时间，观察温度计实验三:探究电流产生的热量与通电时间的关系。实验方案：控制电阻和电流相同通电时间不同比较—导体通过电流时产生的热量实验结论：在电流和导体电阻都相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多。科学家——焦耳焦耳（JamesPrescottJoule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和电功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的定量关系-----焦耳定律。焦耳定律1．内容：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。2．公式：Q=I2Rt3．单位：电流I—安培（A）、电阻R—欧姆（Ω）、时间t—秒（s），则热量Q—焦耳（J）。例题分析：UIR3660V例题：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上,在5min内能产生多少焦耳的热量？解：通过电阻丝的电流为：0.6A电流产生的热量为：答：电阻丝产生的热量为6480J。探讨：“电热”和“电功”的大小关系。Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×5×60s=6480J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,若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?由W=UIt求电动机消耗的电能：W=UIt=220VX50AX60s=6.6×105J由Q=I²Rt求线圈产生的热量：Q=I²Rt=(50A)²X0.4ΩX60s=6×104J非纯电阻电路电能机械能（化学能等）内能纯电阻电路电能内能电流的热效应在生活中的应用：电水壶电取暖器电熨斗电饭煲“电热器”：利用电流的热效应工作的电器。发热体：电热器内部通电发热的部位。电流的热效应在生活中的防护：“电热”的防护：电视机---散热窗孔电脑---散热风扇------超导时代的梦想!（阅读课本208页）课堂总结：通过本节课的学习，你有哪些收获？知识点：1、电流的热效应。2、电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关。焦耳定律：Q=I2Rt3、电流的热效应有利也有弊。实验探究方法：控制变量法、转换法。布置作业：本节课后作业1、2、3、4.