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1、第3课时第1页/共54页(2)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什么感觉？为什么？(1)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？答案:发烫.是电流的热效应.问题第2页/共54页（五）电热1、电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热的现象叫做电流的热效应2、实质：电能转化为热能第3页/共54页灯泡接入电路中时，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？烫手不烫手why？电流产生的热量与哪些因素有关？第4页/共54页演示实验：实验装置实验目的 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关实验原理当电流通过电阻丝时，电
2、流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、体积膨胀，瓶塞上面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以根据煤油在玻璃管里上升的高度来比较电流产生的热量观看实验装置实验演示过程实验采用煤油的目的：煤油比热容小，在相同条件下吸热温度升高的快：是绝缘体。第5页/共54页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.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.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.123实验分析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.第6页/共54页1、电流
3、的热效应：电流通过导体时，导体会发热的现象叫做电流的热效应2、实质：电能转化为热能3、焦耳定律：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.公式：Q=I2Rt 单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 倍9（五）电热第7页/共54页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，则Q=W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纯电阻电路第8页/共54页4、电热与电功的区别：通常情况下电流产生的热量Q
4、仅是电流所做功W的一部分非纯电阻电路：W总 Q纯电阻电路：W总=Q5、应用：定义：利用电流的热效应而制成的发热设备。举例：电饭褒、电熨斗、白炽灯、电热毯、电吹风、电烤箱等原理：电流的热效应组成：电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电阻率大、熔点高的合金制成优点：清洁卫生没有污染、热效率高、方便控制和调节温度电热器第9页/共54页6、电热的利用和防止(危害)电热的利用：a、制成电热器b、给用电器通电驱潮电热的危害：a、烧坏电器 b、使导线绝缘皮老化引起火灾 c、浪费电能防止措施：加快散热 如加装散热系统（如各类电器的散热孔、散热片、电脑的散热风扇）或为了更好散热而特别设计的结构p问题：生活中
5、是怎样防止电流热效应产生的危害的?第10页/共54页电脑新型散热器电脑水冷散热器2电脑水冷散热器1电脑主板新型散热风扇第11页/共54页p问题：为什么输送电能时采用高压输电?第12页/共54页电能的输送由焦耳定律Q=I2Rt知道，在输电线上由于发热而损耗的电能跟电阻成正比，也跟电流的二次方成正比。因此，要减少电能输送时的损失，就要减小导线的电阻或者减小输送的电流。要减小导线的电阻，就要使导线粗,这样要消耗大量的金属材料，而且会给架线工作增加困难。因此只能从减小输电电流上想办法。这就是远距离输电必须采用高电压的原因。我国采用的输电电压有110kV,220kV,330kV和500kV,目前世界上正
6、在试验的输电电压已经达到1 150kV。大型发电机发出的电压有105 kV、138kV、1575 kV、180kV，都不符合远距离送电的要求。因此，要在发电站内用升压变压器升压后再向远距离送电。如果输电电压是220kV或330kV，到了用电区，先在一次高压变电所降到110kV，再由二次高压变电所降到10kV，其中一部分送往需要高压的工厂，另一部分送到低压变电所降到220 V380V送给一般用户。第13页/共54页下列家用电器，铭牌上的字样为“220V 40W”，其中产生热量最多的是A、普通灯泡 B、电风扇 C、电烙铁 D、一样多灯泡的灯丝断了搭上以后，灯会比原来更亮原因是 。灯丝搭上以后灯丝粗
7、了，电阻小了第14页/共54页如图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R1R2，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.无法判断第15页/共54页一台电风扇，其线圈电阻约为5欧，现接入220伏电路中，正常工作时电流约为4安，求：（1）1分钟电风扇产生多少热量？（2）1分钟内有多少电能转化为机械能？第16页/共54页两电阻串联在电路中，其R13欧，R26欧，电源电压6伏，那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热?两电阻并联在电路中，其R13欧，R
8、26欧，电源电压6伏，那么在1分钟时间内电流通过各电阻产生的热量是多少？总共产生了多少热?第17页/共54页有三个用电器，其中一个为“220V，60W”的电风扇，一个为“220V，60W”的白炽灯，另一个是“220V，60W”的电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是 A.电风扇最多.B.白炽灯最多.C.电热器最多.D.都一样.第18页/共54页问题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
9、律QI2Rt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。第19页/共54页显然，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？发热体：电阻率大，熔点高导线：电阻率小，熔点高第20页/共54页七七.知识迁移知识迁移 练习巩固练习巩固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电饭煲第21页/共54页下列情况中属于防止电热危害的是（下列情况中属于防止电热危害的是（)A 电视机背后有散热窗 B 家用电器长时间停用,隔断时间应通电一
10、次.C 家庭电路一般安装自动保护装置,当电流过 大时,切断电路 大型爆破工作,用电热引爆炸药某导体的电阻是，当通过的电流为时，min产生的热量是多少焦解：Q=I2Rt(2A)2260s=480J第22页/共54页4、应用电热器电热器是利用电热的加热设备；原理：电热器的主要组成是发热体发热体是电阻率大、熔点高的合金丝绕在绝缘体上制成的。电的热效应第23页/共54页 例1：一根60 的电阻丝接在36v的电源上，在5分钟内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再利用焦耳定律公式计算电流产生的热量。解：例题第24页/共54页例2：某电动机上标有“220V,2A”它的线圈电阻为5，
11、当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能为:W总=UIt=220V2A60S=26400J线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)25 60S=120J 得到的机械能为：W机=W总Q=26400J120J=25200J例题第25页/共54页江苏科技版第26页/共54页江苏科技版第27页/共54页江苏科技版第28页/共54页江苏科技版第29页/共54页江苏科技版第30页/共54页江苏科技版第31页/共54页焦耳定律是反映电流的 效应的规律，即 能转化为 的规律。一电炉的电阻是100 ，通电时间10秒钟产生的热量为4
12、105J,通过这个电炉的电流是 A电流通过电风扇做功时，能转化 为能和 能，如果电流做功3.6106J,电风扇获得的机械能一定 3.6106J 练习第32页/共54页如图所示，电源电压为220V,且保持不变，R为“220V,25W”的电烙铁，L为“220V,40W”的灯泡，求（1）当S闭合时，电烙铁在1min内产生的热量；（2）当S断开时，电烙铁在1min内产生的热量。220V练习第33页/共54页 焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻 斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热
13、情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发现：导体在一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定律称为焦耳楞次定律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.back第34页/共54页第35页/共54页两个相同的烧瓶中装满煤油分别放入电阻不同的电阻丝通电后导管中的煤油上升
14、转换法第36页/共54页第37页/共54页前面两个现象的解释1第一个为什么第一个为什么因为灯泡和电线流过相同的电流，灯泡发光时的电阻比电线的电阻大得多，根据焦尔定律Q Q=I I2 2RtRt 可知，在相同的时间内电流通过灯泡产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热得发光，电线的发热却察觉不出来。第二个为什么第二个为什么大功率的用电器用电线连接在照明电炉中时，由于照明电路的电压是一定的，从P P=UIUI 可知，在电线的电阻相同的情况下，跟用电器相连的电线中通过的电流比跟灯泡相连的电线中通过的电流大得多。根据Q Q=I I2 2RtRt 可知，在相同的时间内电流通过跟用电器相连的电线
15、产生的热量比通过跟灯泡相连的电线产生的热量大得多。因此跟用电器相连的电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。2讨论第38页/共54页想想议议从前面学习知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？根据焦耳定律和欧姆定律，电流通过用电器的单位时间内产生的热量为Q/t=IQ/t=I2 2R R或Q/t=UQ/t=U2 2/R/R。其中Q/t=IQ/t=I2 2R R表示通过用电器的电流相等时，用电器电阻越大，单位时间内产生的热量越多；Q/t=UQ/t=U2 2/R/R表示用电
16、器的两端的电压相等时，用电器电阻越小，单位时间内产生的热量越多。因此，两者是不矛盾的。第39页/共54页第第2323课时课时 考点整合考点整合江苏科技版第40页/共54页6、电功率的测量：实验方法：伏安法测电功率；常用方法：用电能表测电功率；三、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，跟时间成正比。2、公式：Q=I2Rt3、导出公式：由I=U/R-由W=Pt-Q=(U2t)/RQ=Pt第41页/共54页第42页/共54页A直流电源A研究产生热量与电阻的关系研究产生热量与电流的关系第43页/共54页电饭煲白炽灯泡电暖器电炉子电孵化器电熨斗第44页/共54页水用管状电热器第4
17、5页/共54页设计实验:1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡 士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较.(加热固体)2.在烧瓶A中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温 度烧瓶中是铜丝，电阻较小，烧瓶中是镍铬 合金丝，电阻较大两瓶中金属丝串联起来接到电 源上通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变 化(加热液体).把两烧瓶中密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管,通观察管中水柱位置的变化来比较.（加热气体）焦电流通过导体产生的热与电阻的关系（控制变量法 转换法）第46页/共54页（控制变量法 转换法）条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,时间相同B瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电
18、阻越大，产生的热量越多。第47页/共54页条件：通电时间相同，电阻相同现象：电流大时，温度上升多结论：在通电时间一定、电阻相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。i结论：在电阻相同，通过电流相同，通电时间越长，产生热越多。t第48页/共54页焦耳定律Q =I R t 热量 电流 电阻 时间J A S公式：意义：单位：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。焦耳 (18181889)第49页/共54页探究探究:电流通过导体所产生热量的多少与电流通过导体所产生热量的多少与哪些因素有关哪些因素有关?电流通过电阻丝时产生的热量与导体本身的电阻电阻、通
19、过导体的电流电流以及通电时间有关.猜想:设计实验:制定计划:进行实验:实验结论: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?R I t控制变量替代法第50页/共54页判断：下列电器哪些是电热器？哪些不是？电风扇、电烙铁、电视机、电饭锅、电炉、电脑、电熨斗。电流热效应的利与弊 优点：无污染、热效率高、方便控制和调节。第51页/共54页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：WQ欧姆定律成立QI2Rt也可QWPt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QUIt第52页/共54页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=UItQ=I2Rt W=Pt=UIt1、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。第53页/共54页感谢您的观看。第54页/共54页