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文档简介
猜一猜谁能轻易地把矿泉水瓶戳坏?生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。
想一想电热壶电烤箱电炉电饭锅热水器电热器
通电后,这些用电器会发热。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。能量转化:
电流的热效应:电能转化为热能(内能)
电流的热效应电流通过导体产生的热量跟什么因素有关?提出问题:猜想:与电阻、电流、通电时间有关
电热的影响因素
想一想导线和电熨斗(电炉子)串联,为什么电熨斗(电炉子)很热而导线并不很热?说明什么?影响它们发热的因素是什么?讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关用什么方法去研究?答:控制变量法讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量?答:转换法电热——气体(或液体)受热膨胀,观察产生热量的多少设计实验2.如何比较电流通过两电阻丝产生的热量多少?(1)将阻值不同的电阻丝放在等量的煤油中,比较煤油升高的温度,升高多的产生的热量多。(2)将阻值不同的电阻丝放在等量空气的密闭容器中,比较U形管液面高度差,高度差大的产生的热量多。转换法实验一:
探究电流通过导体产生的热量与电阻的关系想一想:
1.实验中要控制
相同,使
不同。
2.如何控制电流和通电时间相同?
将阻值不同的电阻丝串联在电路中电流和通电时间电阻R1=5ΩR2=10ΩA实验1:研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA结论一:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。实验二:探究电流通过导体产生的热量与电流的关系想一想:
1、实验中要控制
相同,使
不同。2、如何改变电流大小?电阻和通电时间电流将滑动变阻器与电阻丝串联,移动滑片来改变通过电阻丝的电流。实验2:研究电热与电流关系I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1结论二:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越
多。结论3:在电阻、电流相同时,通电时间越长,产生的热量越多。如何验证与时间有关?观察实验视频结论:1、在电流、通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。2、在电阻、通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多。3、在电流和电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。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
时间的关系。焦耳焦耳定律
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。表达式:Q=I2Rt符号的意义及单位:
Q-电阻-Ω-电流-A-时间-S-热量-JRIt
焦耳定律答:电炉丝与导线是
联在电路中的,通过的电流
。根据
定律,在
时间内,
一定时,电流产生的热量跟
成正比。而电炉丝的电阻远远
导线的电阻,相同条件下产生的热量
,因此,电炉比丝热得发红,而导线却并不怎么热。串焦耳相等电流电阻大于多相同
想一想电炉丝和导线串联,通过的电流相同,电炉丝热的发红,而导线的热我们却几乎感觉不到。
1.当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W,即
Q=W=UIt=I2Rt如:电暖器,电饭锅,电炉子等。
2.当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:
W>Q热电能和电热关系电能内能+机械能Q=I2Rt
=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端,在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I=
=
=
0.6AUR36V60Ω1.电热的利用制成电热器电热的利用和防止2.电热的预防安装散热窗、散热风扇电与热电流的热效应焦耳定律电热的利用和防止内容表达式研究方法:控制变量法、转换法电与热
回忆一下,这节课你学到习了什么?
课堂小结1.下面几个用电器属于利用电流热效应工作的是()
A.电冰箱
B.洗衣机
C.电视机
D.电饭锅
2.若某一导体通过的电流之比是1:2,则相同时间内电流产生的热量之比是_________。
3.某导体两端的电压是4V,通过它的电流为2A,在1min内电流产生多少热量?D1:4
达标检测4.如下图,在探究电流产生的热量与什么因素有关的时:(1)甲、乙两电阻丝串联的目的是_______________(2)通电一段时间,若甲瓶中温度计的示数大于乙瓶中温度计的示数,由此得到结论:___________________________________(3)移动滑片使电流增大,通电时间与前次中相同,观察到甲瓶中升高的温度比前次的________,由此得到结论:____________________________________________(4)实验还表明电流和电阻相同时,通电时间越长,电流产生的热量______(5)综合上述实验可以得到焦耳定律___
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