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1、 第 十六 章 电流做功与电功率第四节 科学探究：电流的热效应 第 十六 章 电流做功与电功率第四节 科学探究：电流的热效应一、电流的热效应一、电流的热效应：电流通过导体做功时，导体会发热，电能转化为内能的现象。产生的热量与哪些产生的热量与哪些因素有关？因素有关？二、科学探究：影响电流热效应的因素二、科学探究：影响电流热效应的因素提出问题提出问题电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？合理猜想合理猜想制定计划制定计划实验验证实验验证得出结论得出结论交流讨论交流讨论合理猜想合理猜想家庭电路起火原因家庭电路起火原因？合理猜想合理猜想电灯发烫发热，电电灯发烫发热，
2、电线却几乎不发热？线却几乎不发热？电阻R电流I通电时间t合理猜想合理猜想制定计划制定计划探究实验：探究影响电流热效应的因素？实验目的：产生的热量Q与电阻R，电流I以及通电时间t的关系。1、实验方法?控制变量法控制变量法2、选择什么仪器测量电热Q？转换转换转换法：用示数变化反映产生热量的多少制定计划制定计划探究实验：探究影响电流热效应的因素？实验目的：产生的热量Q与电阻R，电流I通电时间t的关系。实验方法：控制变量法控制变量法设计实验：2、探究Q与I？3、探究Q与t？1、探究Q与R？转换法转换法实验实验1：研究电热：研究电热Q与电阻与电阻R关系关系实验验证实验验证实实验验3：研究电热研究电热Q与
3、通电时间与通电时间t关关系系实实验验2：研究电热研究电热Q与电流与电流I关关系系I1I2R1R2t1t2实验步骤实验步骤3、断开开关，处理数据、断开开关，处理数据，分析并分析并填写填写得出得出的的结论结论。序号序号电阻电阻/电流电流I/A 加热时间加热时间/min热膨胀量热膨胀量110225231024104R1R2A1、如右图、如右图1所示连接电路，所示连接电路，调节滑动变阻器使电流为调节滑动变阻器使电流为I1，完成实验数据完成实验数据1、2图12、如右图如右图2所示连接电路所示连接电路,调节滑动变阻器使电流为调节滑动变阻器使电流为I2，完成实验数据完成实验数据3、4图2(2)相同，相同，探
4、究探究Q与与I的关系？的关系？选择序号选择序号实验数据，结论：产生的热量实验数据，结论：产生的热量Q与电流与电流I。(1)相同，相同，探究探究Q与与R的关系？的关系？选择序号选择序号实验数据，结论：产生的热量实验数据，结论：产生的热量Q与电流与电流R。(3)相同，相同，探究探究Q与与t的关系？的关系？选择序号选择序号实验数据，结论：产生的热量实验数据，结论：产生的热量Q与电流与电流t。定性研究定性研究R、t1、3有关有关R、I3、4有关有关I、t1、2有关有关序号序号电阻电阻/电流电流I/A加热时间加热时间/min 热膨胀量热膨胀量110225231024104焦耳（焦耳（JamesPresc
5、ottJoule，18181889），英国物理学家。用），英国物理学家。用近近40年的时间做了年的时间做了400多次实验，多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实研究热和功的关系。通过大量的实验，于验，于1840年最先精确地确定了电年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。时间的关系。焦焦耳耳定量研究定量研究焦耳定律焦耳定律1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.注意：热量跟电流的平方成正比2.公式：Q=I2Rt（任何电路求电热适用）3.单位：JAs12345678例题例题12012年年9月，德
6、国莱比锡大学的研究人员宣布月，德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项研究进展：石墨颗粒能够在室温下表现出超了一项研究进展：石墨颗粒能够在室温下表现出超导性。利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导导性。利用超导材料电阻为零的特性，你认为超导材料最适合用来做材料最适合用来做()A.输电导线输电导线B.白炽灯丝白炽灯丝C.电炉丝电炉丝D.保险丝保险丝例题例题2在做在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”实验时，实验时，采用如图所示实验装置，两个透明的容器中密闭等量的空气，采用如图所示实验装置，两个透明的容器中密闭等量的空气，U型管中液面的变化反映密闭空气温度的
7、变化，下列说法正型管中液面的变化反映密闭空气温度的变化，下列说法正确的有（确的有（）A、该装置是探究产生热量与电阻的关系。、该装置是探究产生热量与电阻的关系。B、电流在、电流在B装置中产生热量较多。装置中产生热量较多。C、该装置是利用、该装置是利用U型管中液体的热胀冷缩型管中液体的热胀冷缩反映电阻放出的热量的多少。反映电阻放出的热量的多少。D、该实验运用、该实验运用了了控制变量法和转换法。控制变量法和转换法。AB例题例题3有一台电动机，工作电压为有一台电动机，工作电压为220V，电流为，电流为50A,内阻为内阻为0.4，求工作，求工作1min消耗的电能，产生消耗的电能，产生的电热，及转化的机械能的电热，及转化的机械能?利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡所有用电器均有一定电阻，通电时均会发热。所有用电器均有一定电阻，通电时均会发热。四、电热的利用和防止四、电热的利用和防止电热器：无污染，热效率高，还可以电热器：无污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。方便地控制和调节温度。1电热的利用电热的利用温度过高损坏电器，要通风散热温度过高损坏电器，要通风散热2电热的危害电热的危害