《电能的获得和转化》PPT课件.ppt

电流的三种效应及其应用 电流的效应 1 电流的热效应2 电流的化学效应3 电流的磁效应 2 实质 1 定义 一 电流的热效应 3 应用 电流流过导体时 导体会发热的现象叫电流的热效应 电能转化为内能 电热器 生活中还有那些电器有热现象呢 电热器 水用管状电热器 热水器 饮水机 电熨斗 电烤箱 白炽灯通电时 灯丝发热达到白炽状态 温度可达2800 产生发光现象 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 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关 猜想 与时间 电阻 电流有关 问题 通过导体的电流越大 导体的电阻越大 通电时间越长 导体产生的热量越多 电流通过导体时产生的热量多少与哪些因素有关 可能与电流有关 可能与电阻有关 可能与通电时间有关 实验探究 2 设计实验 1 影响因素有多个 应当选用 法 2 产生的热量不能直接测量 如何比较产生热量的多少 控制变量 1 猜测 根据生活经验 烧开水 得出结论 1 用同一个电水壶烧相同量的水 烧的时间越长 则水温越高 说明 2 用相同的电水壶烧水 相同时间内 电压越高 电流越大 则水温越得越快 说明 电流产生的热量与通电时间长短有关 时间越长 产生的热量越多 电流产生的热量与电流大小有关 电流越大 产生的热量越多 既看不见也摸不着的科学量 既看得见也能测量的科学量 转化法 让电流产生的热量被水吸收 通过计算一定质量的水升温变化来判定产热多少 转化 产生的热量不能直接测量 如何比较产生热量的多少 思考 从测水温变化到观察水的热膨胀 小导管中的液面高度变化 研究电阻R与电热Q的关系 如何设计实验 结论 在电流I和通电时间t相同时 电流产热 与导体的电阻 大小有关 电流产热与电阻关系 焦耳定律 Q I Rt 热量电流电阻时间 JA S 公式 单位 焦耳定律 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 焦耳 1818 1889 电吹风机和电熨斗通电时都会发热 哪种电器可以认为将电能全部转化成内 热 能 若电流做的功全部用来产生热量 即Q W时 我们能否将欧姆定律公式代入焦耳定律公式中进行计算呢 思考 电能转化成内能和机械能 电吹风机 电熨斗 电能全部转化成内能 若电流所做的功全部转化为电热器的内能 即为纯电阻电路 则 W Q欧姆定律成立 Q I2Rt 也可也可 若电流所做的功只有一部分转化为热 则只可用焦耳定律来计算 Q热 W UIt Q热 W U2 R Pt Q I2Rt 1 电能全部转化为热能时 2 电能没有全部转化为热能时 Q I2Rt W Pt UIt Q I2Rt W Pt UIt 小结 注意 1 电流做多少功 就是消耗多少电能 也就是将多少电能转化成其他形式的能 2 纯电阻电路中 电流做多少功 就是将多少电能转化成内能 2 下列家用电器 铭牌上的字样为 220V40W 其中产生热量最多的是 A 普通灯泡B 电风扇C 电烙铁D 一样多 1 下列电器中不属于电热器的是 A电烙铁B电熨斗C电剃刀D电饭煲 C C 两个电热器的电阻之比为4 3 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1 3 在相等的时间里产生的热量之比为 4 3 1 9 学以致用 两根长度相同 粗细不等的镍铬合金电阻丝 串联以后接入电源两端 在相同的时间内电阻丝上的放热情况是 A 两根一样多B 粗的一根较多C 细的一根多D 缺少条件 无法判断 C 学以致用 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 学以致用 如图a b两相同容器中分别装有相等质量的水 水中的电阻丝阻值分别为R1和R2 且R1 R2 则闭合开关S后 a b容器中水温上升较快的是 A a容器中的水B b容器中的水C a b容器中的水温上升快慢一样D 无法判断 A 一根60 的电阻丝接在36V的电源上 在5min内共产生多少热量 解 通过电阻丝的电流为 电流产生的热量为 Q I2Rt 0 6 2 60 5 60J 6480J 答 产生6480J的热量 问题1 灯泡接入电路中时 灯泡和电线中流过相同的电流 灯泡和电线都要发热 可是实际上灯泡热得发光 电线的发热却觉察不出来 这是为什么 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Q I2Rt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 灯泡热的发光 而电线却感觉不到热 焦耳定律的应用 显然 我们希望热量更多的集中在电炉的发热体上 而不是与电炉相连的导线上 根据今天所学的焦耳定律Q I2Rt 你对发热体和导线的材料有何建议 请你当回设计师 发热体 电阻率大 熔点高 导线 电阻率小 熔点高 组成 原理 定义 4 电热利用和防止 危害 熔点高 电阻率大 利用电流做功将电能转化为内能的装置 电流的热效应 主要部件是发热体 发热体应选 的合金 电热的利用 制成电热器 注意点 给用电器通电驱潮 电热的危害1 烧坏电器2 使导线绝缘皮老化引起火灾防止电热造成的危害加快散热 各类电器的散热孔 散热片 电脑的散热风扇 导线上的热损耗应尽量减少 家用导线一般用电阻率很小的铜导线 二 电流的化学效应 1 阴极和阳极所产生的气体分别是什么 阴极产生的是氢气 阳极产生的是氧气 2在电解水的实验中 所发生的能量变化是怎样的 电能转化为化学能 在电流的化学效应中 电能转化为化学能 电动车的电瓶 火力发电 在生活中 有没有化学能转化为电能的实例呢 铅蓄电池的构造 1 铅蓄电池能反复充放电 2 充电与放电过程中化学反应是可逆的 3 充电时 装置是电解槽 放电时 装置是电池 铅蓄电池充电 铅蓄电池放电 电能转化