物理选修1-1 1.6电流的热效应--课件

1、1.6 1.6 电流的热效应电流的热效应1、欧姆定律：、欧姆定律：2、电功：电功：3、电功率：、电功率：I=U/RW=UItP=UI（只适用于纯电阻电路）（只适用于纯电阻电路）补充初中学过的几个公式补充初中学过的几个公式电流的热效应电流的热效应感受生活感受生活电流流过导体电流流过导体时，时，导体导体就要就要发热发热，这种现象叫做，这种现象叫做电流的电流的热效应热效应。产生的产生的热量热量与与哪些哪些因素因素有关有关?电流通过电热器所产生的热量多少与电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？哪些因素有关？猜想依据猜想依据E=mc2科学探究的过科学探究的过程程烫手烫手不烫手不烫手why why

2、 ？着火着火了！了！why why ？烫烫手手不烫不烫手手跟跟电流电流有关有关跟跟电阻电阻有关有关返回返回演示实验演示实验实验方法实验方法 实验目的实验目的 研究电流通过导体产生的研究电流通过导体产生的热量热量跟哪些跟哪些因素因素有关有关 实验原理实验原理 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀温度升高、体积膨胀，瓶，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升. .电电流产生的热量越多，液面就会上升得越高流产生的热量越多，液面就会上升得越高. .我们可以通过管中液面上升的高度比较电我们可以通

3、过管中液面上升的高度比较电流产生的热量流产生的热量. . 控制变量法控制变量法物理学中对于物理学中对于多变量多变量问题，通常使问题，通常使其它量其它量相同，并改变其中相同，并改变其中一个量一个量的大小，从而使的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为问题得到简化。我们称此方法为控制变量控制变量法法探究电流的热效应跟哪些因素有关探究电流的热效应跟哪些因素有关 返回返回演示21RR 电阻丝电阻丝1R2R 在电流、通电时间相同时在电流、通电时间相同时，阻值，阻值 大大 的电阻产生的热量多。的电阻产生的热量多。探究一：产热多少与电阻大小的关系探究一：产热多少与电阻大小的关系视频视频演示电阻丝电阻丝RR

4、 在电流、电阻相同时在电流、电阻相同时，通电时间，通电时间 长长 的产的产生的热量多。生的热量多。探究二：产热多少与通电时间的关系探究二：产热多少与通电时间的关系演示电阻丝电阻丝RRR 在通电时间、电阻相同时在通电时间、电阻相同时，电流，电流越越 大大 的产生的热量多。的产生的热量多。探究三：产热多少与电流大小的关系探究三：产热多少与电流大小的关系返回返回在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，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产生的热

5、量越多. . 进一步的研究表明产生的热量与电流的平方成正比. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，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电流产生的热量越多. . 123前面两个现象的解释前面两个现象的解释1 灯泡和导线是灯泡和导线是串联串联，灯，灯泡的泡的电阻比电阻比导线的电阻大导线的电阻大 干线电流等于各个支路干线电流等于各个支路的的电流之和电流之和2烫烫手手不烫不烫手手1.1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，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，跟通电时间成正比跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比. . 2.2.

6、公式：公式： Q = I2Rt3.3.单位：单位：I-I-安（安（A A），），R-R-欧欧()()，t-t-秒秒(s)(s)，Q-Q-焦焦(J).(J).注意注意：热量跟热量跟电流的平方电流的平方成正比，若通过一个用电器成正比，若通过一个用电器的电流增加到的电流增加到3 3倍时，它产生的热量增大到倍时，它产生的热量增大到 倍倍9英国物理学家英国物理学家焦耳焦耳做了大量的实验，于做了大量的实验，于18401840年最先精确地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. . 焦耳定律焦耳定律例例1 1：流过一根流过一根1010

7、的电阻丝的电流为的电阻丝的电流为 2A2A，问这根电阻丝在，问这根电阻丝在30s30s内产热多少？内产热多少？例题例题已知：已知：求：求： 解：解：答：答：R=10，I=2A，t=30s电热电热Q由焦耳定律：由焦耳定律： Q=I2Rt这根电阻丝共产热这根电阻丝共产热1200J。代数得：代数得：Q=1200J例题例题例例2 2：一根一根5050的电阻丝工作了的电阻丝工作了10s10s后产生后产生1.81.810104 4J J的热量，问流过这根电阻丝的电的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？流是多少？已知：已知：求：求： 解：解：答：答：R=50，Q=1.8*104J，t=10s电流电流I由焦耳

8、定律：由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：所以：I=（Q/Rt）1/2 =6（A） 这根电阻流过的电流为这根电阻流过的电流为6安培。安培。焦耳定律适用于任何用电器的热量计算焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热，对只存在电流热效应的电路也可用效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量来计算热量. .返回返回纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路1.1.内容：内容：在物理学中，把电热器在单位时间内消耗的电在物理学中，把电热器在单位时间内消耗的电能叫做能叫做热功率热功率。2.2.公式：公式： P = I2R3.3.单位：单位： W (W (瓦特，简称瓦瓦特，简称瓦) )注意注意：各种热电器上都有铭牌，上面标明各种热电器上都有铭牌，上面标明的额定功率就是它的热功率。的额定功率就是它的热功率。热功率热功率焦耳定律是反映电流的焦耳定律是反映电流的 效应的规律，效应的规律，即即 转化为转化为 的规律。的规律。一电炉的电阻是一电炉的电阻是100 100 ，通电时间，通电时间1010秒钟产生的热量为秒钟产生的热量为4 410105 5J,J,通过这个电炉的电流是通过这个电炉的电流是 A A电流