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1、电流的热效应课件第1页，此课件共19页哦感受生活感受生活电流的热效应电流的热效应电电流流流流过过导导体体时时，电电能能转转化化为为内内能能，导导体体就就要要发发热热，这这种种现现象象叫叫做做电电流流的热效应的热效应。思考？思考？产产生生的的热热量量与与哪哪些些因因素素有有关关呢呢?第2页，此课件共19页哦提出问题提出问题电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因电流通过电热器所产生的热量多少与哪些因素有关？素有关？科学探究的过程科学探究的过程科学探究的过程科学探究的过程猜想依据猜想依据合理猜测合理猜测实验验证实验验证制定计划制定计划制定计划制定计划得出结论得出结论得出结论得出结论交流讨论交流讨论交
2、流讨论交流讨论第3页，此课件共19页哦烫手烫手不烫手不烫手why why？合理猜测合理猜测合理猜测合理猜测第4页，此课件共19页哦着火着火了！了！why why？合理猜测合理猜测合理猜测合理猜测第5页，此课件共19页哦烫手烫手不烫手不烫手跟跟电流电流有关有关跟跟电阻电阻有关有关跟跟时间时间有关有关返回返回合理猜测合理猜测合理猜测合理猜测第6页，此课件共19页哦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，电流产生的热量就使当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油
3、瓶中的煤油温度升高、温度计示数上升温度升高、温度计示数上升。我。我们可以通过温度计示数上升的多少比较电流们可以通过温度计示数上升的多少比较电流产生的热量产生的热量.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，相同，并改变其中并改变其中一个量一个量的大小，从而使问题得到简化。的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为我们称此方法为控制变量法控制变量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 返回返回制定计划制定计划制定计划制定计划第7页，此课件共19页哦演示电阻丝电阻丝结论：结论：在电流、电阻相同时在电流、电阻相同时，通电
4、时间，通电时间 长长 的产生的产生的热量多。的热量多。探究一：产热多少与通电时间的关系探究一：产热多少与通电时间的关系实验验证实验验证实验验证实验验证第8页，此课件共19页哦演示电阻丝电阻丝结论：结论：在通电时间、电阻相同时在通电时间、电阻相同时，电流越，电流越 大大 的产生的热量多。的产生的热量多。探究二：产热多少与电流大小的关系探究二：产热多少与电流大小的关系返回返回实验验证实验验证第9页，此课件共19页哦演示电阻丝电阻丝结论：结论：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。探究三：产热多少与电阻大小的关系探究三：产热多少与电阻
5、大小的关系实验验证实验验证实验验证实验验证第10页，此课件共19页哦在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电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热量越多.进一步的研究表明电流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，电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流产生的热量越多.123实验分析实验分析第11页，此课件共19页哦1.1.内内容容：电电流流通通过过导导体体产产生生的的热热量量跟
6、跟电电流流的的平平方方成成正正比比，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.公式：公式：Q=I2Rt3.3.单位：单位：I-I-安，安，R-R-欧，欧，t-t-秒，秒，Q-Q-焦焦.注意注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的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年最先精确地确定电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，即流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的
7、关系，即焦耳定焦耳定律律.得出结论得出结论得出结论得出结论第12页，此课件共19页哦根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.纯电阻电路：纯电阻电路：纯电阻电路：纯电阻电路：WW总总总总=Q Q放放放放=PtPt=UItUIt=（U U2 2/R/R）t t=I I2 2RtRt非纯电阻电路：非纯电阻电路：非纯电阻电路：非纯电阻电路：WW总总总总Q Q (WW总总总总UIt UIt=WW外外外外Q Q)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，对只存在电流热效应的电，对只存在电流热效应的电路也可用路也可用Q=W=UIt=Pt=U2/R t
8、来计算热量来计算热量.Q=W=UIt=I2Rt根据欧姆定律根据欧姆定律U=IR又又W=UIt若电流做的功全部用来产生热量即若电流做的功全部用来产生热量即Q=WQ=W注意：返回返回得出结论得出结论得出结论得出结论第13页，此课件共19页哦前面两个现象的解释前面两个现象的解释1第一个为什么第一个为什么第一个为什么第一个为什么灯泡和导线是灯泡和导线是串联串联，灯泡的，灯泡的电阻比导线的电阻大电阻比导线的电阻大第二个为什么第二个为什么第二个为什么第二个为什么干路电流等于各个支路的电干路电流等于各个支路的电流之和流之和2烫烫手手不烫不烫手手交流讨论交流讨论第14页，此课件共19页哦例例1 1：流过一根：
9、流过一根1010欧姆的电阻丝的电流为欧姆的电阻丝的电流为 2 2安培，问这根电阻丝在安培，问这根电阻丝在3030秒内产热多少？秒内产热多少？例题例题解题格式：解题格式：解题格式：解题格式：已知：已知：求：求：解：解：答：答：电阻电阻R=10，电流，电流I=2A，时间，时间t=30s电热电热Q由焦耳定律：由焦耳定律：Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）这根电阻丝共产热这根电阻丝共产热1200J。第15页，此课件共19页哦例题例题例例2 2：一根：一根5050欧姆的电阻丝工作了欧姆的电阻丝工作了1010秒钟后产生秒钟后产生1.8*101.8*104 4焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电焦耳
10、的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？流是多少？解题格式：解题格式：解题格式：解题格式：已知：已知：求：求：解：解：答：答：电阻电阻R=50，热量，热量Q=1.8*104J，时间，时间t=10s电流电流I由焦耳定律：由焦耳定律：Q=I2Rt所以：所以：I=（Q/Rt）1/2=（1.8*104/（50*10）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。第16页，此课件共19页哦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，即效应的规律，即 能转化为能转化为 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
11、钟产生的热量为4104105 5J,J,通过这个电炉的电流是通过这个电炉的电流是 A A电流通过电风扇做功时，电流通过电风扇做功时，能转化为能转化为 能和能和 能，如果电流做功能，如果电流做功3.6103.6106 6J,J,电风扇获得的机械能一定电风扇获得的机械能一定 3.6103.6106 6J J 练习练习热热电电内内20电电内内机械机械小于小于第17页，此课件共19页哦 焦焦耳耳在在18181818年年1212月月2424日日生生于于英英国国曼曼彻彻 斯斯特特，他他的的父父亲亲是是一一个个酿酿酒酒厂厂主主.焦焦耳耳自自幼幼跟跟随随父父亲亲参参加加酿酿酒酒劳劳动动，没没有有受受过过正正规
12、规的的教教育育。青青年年时时期期，在在别别人人的的介介绍绍下下，焦焦耳耳认认识识了了著著名名的的化化学学家家道道尔尔顿顿.道道尔尔顿顿给给予予了了焦焦耳耳热热情情的的教教导导.焦焦耳耳向向他他虚虚心心的的学学习习了了数数学学、哲哲学学和和化化学学，这这些些知知识识为为焦焦耳耳后后来来的的研研究究奠奠定定 了了 理理 论论 基基 础础.1840.1840年年，焦焦 耳耳 把把 环环 形形 线线 圈圈 放放入入装装水水的的试试管管内内，测测量量不不同同电电流流强强度度和和电电阻阻时时的的水水温温.通通过过这这一一实实验验，他他发发现现：导导体体在在一一定定时时间间内内放放出出的的热热量量与与导导体体的的电电阻阻及及电电流流强强度度的的平平方方之之积积成成正正比比.四四年年之之后后，俄俄国国物物理理学学家家楞楞次次公公布布了了他他的的大大量量实实验验结结果果，从从而而进进一一步步验验证证了了焦焦耳耳关关于于电电流流热热效效应应之之结结论论的的正正确确性性.因因此此，该该定定律律称称为为焦焦耳耳楞楞次次定定律律.焦焦耳耳活活到到了了七七十十一一岁岁.1889.1889年年1010月月1111日日，焦焦耳耳在在索索福福特特逝逝世世.后后人人为为了了纪纪念念焦焦耳耳，把把功功和能的单位定为焦耳和能的单位定为焦耳.back第18页，此课件共19页哦第19页，此课件共19页哦