1.6电流的热效应
合集下载
1.6电流的热效应01
各式各样的家用电热器
电热器的结构共性
同学们，想一下，这么多电热器在结构上有什么相 同之处？
⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。 ⑵发热体均是由 电阻率大 、 熔点高 的材料做成的。
你知道吗？
为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高的电阻丝做？ 为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上？
一.电流的热效应
1.概念：
电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做 电流的热效应。 2.电热器:
利用电流做功将电能转换为内能的装置. 3.电热器的原理:
利用电流热效应。
一般电热器主要由电阻构成。
探究：电流通过电热器产生的热量跟 哪些因素有关？
猜想
①电阻R ②电流I ③通电时间t
实验方法
可以控制其他变量不变，先研究电热器 发出热量与电阻R的关系，再研究它与电 流I的关系，最后研究与通电时间t的关 系。
②电流I 热量与电阻的关系 ③通电时间t
R甲>R乙 R
甲
实验发现：
R甲 中的火柴棒先
被点燃 。
结论：
大 R 在电流、通电时间
乙 相同时，阻值 的电阻产生的热量 多。
①电阻R 热量与电流的关系 பைடு நூலகம்通电时间t
大 结论：在电阻、通电时间相同时，电流 的电阻
产。生的热量多。
热量与时间的关系
①电阻R
②电流I
5.热功率
1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。
2.定义式： P = Q = I 2R
6.白炽灯
t
发光原理：利用电流的热效应，使通电的金
属丝温度升高，达到白热，从而发光。
发光效率低，浪费能源，逐渐被各种节能灯所代替。
课堂检测
高中物理 1.6 电流的热效应同步备课课件 新人教版选修11
的是( )
A．电阻(diànzǔ)大的发热多
B．电阻(diànzǔ)小
的发热多
C．一样多
D．无法比较
【解析】 并联的纯电阻(diànzǔ)电路，电压U相同，电
热 用 公 式 Q ＝ U2t/R ， 电 阻 (diànzǔ) 越 大 ， 电 热 越 少 ， 电 阻
(diànzǔ)越小，电热越多，所以B正确．
A．电炉放热和电动机放热相等 B．电炉两端电压大于电动机两端电压 C．电炉两端电压等于(děngyú)电动机两端电压 D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
第十八页，共25页。
【解析】 由于电炉与电动机电阻相等，电流也相等， 由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A正确；由于电动机消 耗 (xiāohào) 的 电 能 有 一 部 分 要 对 外 做 功 ， 所 以 电 动 机 消 耗 (xiāohào)的功率大于电炉的功率，由P机＝U机I，P炉＝U炉I 知，U机I＞U炉I，所以电动机两端的电压大于电炉两端的电 压，因此B、C错，D正确．
2．思考判断 (1)日光灯是白炽灯．(×) (2)白炽灯泡的电功率越大，灯丝越粗．(√) 3．探究交流(jiāoliú) 白炽灯泡内为什么要抽成真空或充入惰性气体？ 【提示】 为了避免高温下金属丝的氧化.
第六页，共25页。
电热(diànrè)的因素及焦耳定律
【问题导思】 1．电流通过电阻时产生的热量可能与哪些因素有关？ 2．如何探究电流通过电阻时产生的热量与各种因素的关 系？ 3．焦耳定律反映(fǎnyìng)了哪些因素与电流通过导体产 生的热量有关？关系是什么？
第二十页，共25页。
焦耳定律内 公容 式 电流的热效应热 额功 定率 功率
白炽灯工 内作 部原 环理 境
高二人教版物理选修1-1课件：《1.6电流的热效应》
电饭煲
电油炸锅
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
电热水壶
电烙铁
电热毯
第四节 科学探究：电流的热效应
1.知道并会探究电流通过导体时产生的热量和 电流、电阻及通电时间的定性关系。 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式。 3.了解电功与电热的关系。
这些常见家用电器的共同特点： 1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流 的热效应。 2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。 3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电 阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
为Q2，那么Q2是Q1的( B )
A.2倍
B.4倍
C.0.25倍
D.0.5倍
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。 2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 3.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。 公式：Q=I2Rt。
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热 量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ 越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通 电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889）， 英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特 附近的索尔福德，1889 年10月11日卒于塞尔。
焦耳定律的理论推导 电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt
电流通过纯电阻导体时所做电 功全部转化为电热Q=W=UIt
对于纯电阻导体U=IR
Q=W=UIt=IRIt=I2Rt
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 烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
电油炸锅
电熨斗
电烤箱
电取暖器
电热水器
电热水壶
电烙铁
电热毯
第四节 科学探究：电流的热效应
1.知道并会探究电流通过导体时产生的热量和 电流、电阻及通电时间的定性关系。 2.掌握焦耳定律的内容及其数学表达式。 3.了解电功与电热的关系。
这些常见家用电器的共同特点： 1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流 的热效应。 2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。 3.电热器的主要组成部分是发热体，发热体是由电 阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的。
为Q2，那么Q2是Q1的( B )
A.2倍
B.4倍
C.0.25倍
D.0.5倍
1.电流的热效应：电流通过导体时电能转化为热能的现 象。 2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。 3.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。 公式：Q=I2Rt。
结论：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热 量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ 越大，电流产生热量越多。
总结论
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻 大小成正比，与电流的平方成正比，与通 电时间成正比。
焦耳定律(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)
焦耳定律的发现者
焦耳（1818～1889）， 英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特 附近的索尔福德，1889 年10月11日卒于塞尔。
焦耳定律的理论推导 电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt
电流通过纯电阻导体时所做电 功全部转化为电热Q=W=UIt
对于纯电阻导体U=IR
Q=W=UIt=IRIt=I2Rt
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 烫，电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
1.6 电流的热效
为了研究温度对种子发芽的影响,课外活动小组要做一只电烘 箱,要求在10min内产生6×104J的热量,接用的是家庭电路,请计 算一下这只电烘箱电热丝的电阻是多少?
标有“220V 100W”的白炽灯正常工作时,在1min内将产生多 少热量?将消耗多少电能?若接在55V的电路中呢?
图是一个电热毯的简化电路图，电源电压为 220V，R1是发热电阻，R2是阻值为616Ω的分 压电阻，S是控制电热毯工作状态的开关。S转 到触点1为断开状态；S转到触点2为低温状态； S转到触点3为高温状态，此时功率为100W。 求： （l） 当开关S转到触点3时。电热毯的发热电阻R1是 多少Ω？ （2）当开关S转到触点2时， 通过电路的电流是多少安？ 发热电阻R1消耗的功率是 多少瓦特？
Q=W
W=UIt
2 Q=I Rt
U=IR
焦耳定律
电流通过导体时产生的热量,与电流的平方成正比,与导体的电 阻成正比,与通电时间成正比.
2 数学表达式： Q=I Rt
根据焦耳定律计算： （1）一台电阻为R=20Ω 的电暖器在2分钟内流过Q=1.2X103C的 电量；
（2）一盏功率为200W的白炽灯泡在150s内有Q=3.0X102C的电荷 通过灯丝，求它的电阻R；
如图所示.
由此可见，自由电子与晶体点阵上 的原子实碰撞，形成对电子定向运动 的阻碍作用，是“电阻”产生的根本 原因，也是电阻元件在通电时发热的 原因.
电流的热效应
电流通过导体时导体发热的现象 叫做电流的热效应
电能转化成内能. 制成电热器的原理
生活中还有哪些电热器……
进行实验
相同 在电流_____( 相同/不同)的情况下,电阻___(大/小)的那个电阻 圈夹着的火柴先被点燃.这说明在相同时间内，电阻值较大的电阻 大 产生的热量较___(多/少)
高中物理第一章电场电流1.6电流的热效应课件新人教版选修11
探究二 电功率与热功率的关系
电动机和白炽灯正常使用时在电能的转化上有何不同?电功率就是
热功率吗?
要点提示电动机(如电风扇)正常使用时主要把电能转化为机械能,只有一
少部分转化为内能,这种电路又叫非纯电阻电路。而白炽灯在正常使用时可
以认为把电能全部转化为内能,这种电路称为纯电阻电路。由此可见,电
功率与热功率是两个完全不同的概念,只有在纯电阻电路中两者才相等。
方法,在实验中研究影响热效应的几个因素时,应用了控制变量法。 (
)
解析:实验中采用了先控制其中几个量,然后看一个量的影响,这就是控制
变量法。
答案:√
第五页，共21页。
读一读
辨一辨
2.探究讨论。
(1)使用电炉时,发现电炉丝热得发红,但跟电炉丝连接的铜导线并不
怎么热,原因是什么?
答案:电炉丝使用电阻率较高的合金(héjīn)制作,其电阻远远高于铜导
线,导线与电炉丝是串联的,电流相同,根据焦耳定律,导线发热量远远低
于电炉丝。
(2)“220 V,40 W”规格的电炉,在照明电路中正常使用100 min,产生的
热量为多少?
答案:Q=Pt=40×10×60 J=2.4×104 J。
(3)家庭用电中也要节约用电,那么在家庭用电中如何做到节约用电呢?
答案:家电不用时不要待机,应彻底切断电源;换用节能灯等。
B.保持电阻不变,使电压减半
C.保持电炉两端电压不变,使其电阻减半
D.使电压和电阻各减半
第十四页，共21页。
探究(tànjiū)
一
探究
(tànjiū)二
名师精讲
问题(wèntí)导引
解析:电炉是纯电阻电器,电功率可表示为 P=I2R 或
2020-2021学年高二物理人教版选修1-1学案：1.6 电流的热效应 Word版含解析
1.6 电流的热效应[学习目标定位] 1.知道电流热效应的打算因素，学习用试验方法争辩导体通电时发热的规律.2.理解焦耳定律的内容，并能用焦耳定律解决一些实际问题．一、焦耳定律1．内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比．这个规律叫做焦耳定律．2．公式：假如用Q 表示热量，用I 表示电流、R 表示导体的电阻，t 表示通电的时间，焦耳定律可以用Q ＝I 2Rt 表示． 二、热功率1．定义：在物理学中，把电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率．假如一个电暖器在时间t 内产生的热量为Q ，那么，它的热功率为P ＝Qt＝I 2R .2．单位：在国际单位制中，热功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是W. 三、白炽灯1．白炽灯的工作原理是利用电流的热效应，使通电的金属丝温度上升，达到白热，从而发光． 2．以美国制造家爱迪生和英国化学家斯旺为代表的一批制造家，制造和改进了电灯.一、电阻和电流的热效应 [问题设计]阅读教材，思考并回答下列问题：1．教材在争辩电阻与电流的热效应关系时接受了先猜想后试验的争辩方法，在试验中争辩影响热效应的几个因素时，应用了什么争辩方法？2．安装在电路中的保险丝是依据什么原理设计的，它的作用是什么？ 答案 1.把握变量法.2.电流的热效应，疼惜电路． [要点提炼]1．焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比．即Q ＝I 2Rt . (2)应用：依据电流的热效应制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯等． 2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率．公式：P ＝W /t ＝IU ，单位：瓦(W)． 3．热功率：电热器在单位时间内消耗的电能叫做热功率．公式：P ＝Q /t ＝I 2R .(1)电动机：电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电功率大于(填“大于”、“等于”或“小于”)热功率．(2)电热器：电能全部转化为内能，电功率等于热功率． 各种电热器上都有铭牌，上面标明的额定功率就是它的热功率．4．额定功率是指用电器正常工作时的功率，这时加在用电器两端的电压叫额定电压，通过用电器的电流叫额定电流．二、电功和电热的关系 [问题设计]有的用电器消耗电能直接转化为内能，有的用电器消耗电能大部分转化为机械能，部分转化为内能．怎样理解纯电阻和非纯电阻电路？答案 所谓纯电阻电路，就是电路消耗的电能全部转化为内能的电路，则有：W ＝Q ，即有IUt ＝I 2Rt ，进而得出U ＝IR .所以欧姆定律适用于纯电阻电路．计算该电路消耗电能的公式和计算在相同时间内产生热量的公式是相同的，可为：W ＝UIt ＝I 2Rt ＝U 2R t .同理可得，电功率和热功率关系为：P ＝UI ＝I 2R ＝U 2R. 所谓非纯电阻电路，就是电路消耗的电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，则有：W >Q .即有UIt >I 2Rt ，进而得出：U >IR ，所以欧姆定律不适用于非纯电阻电路．所以计算该电路消耗电能的公式只能用W ＝UIt ；计算在相同时间内产生热量的公式只能用W ＝I 2Rt .而公式W ＝UIt ＝U 2Rt 不再成立．[要点提炼]1．从能量转化的角度来看电功与电热的关系：(1)纯电阻电路把消耗的电能全部转化成了内能；(2)非纯电阻电路把消耗的电能一部分转化成了内能，另一部分转化为其他形式的能． 2．公式适用的范围(1)在计算消耗的电能、电功及电功率时，E ＝W ＝UIt ，P ＝UI 对全部的用电器都适用； (2)在计算产生的电热和热功率时，Q ＝I 2Rt ，P ＝I 2R 对全部的用电器都适用；(3)只有纯电阻电路Q ＝W ，这些公式才通用；对非纯电阻电路W >Q ，这些公式不能通用；欧姆定律只适用于纯电阻电路． [延长思考]你能说明电风扇在工作时的能量转化状况吗？答案 电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能．。
选1 1.6电流的热效应
电功W=UIt 电功率P=UI
5、新型白炽灯：如卤钨灯等。
节约用电的途径
。
节约用电的途径
。
用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？
电线中电流过大时， ⑴电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火； ⑵有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。
你知道吗？用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？
⑴电脑中装有风扇；
电动机不等（非纯电阻电路）
课堂训练
例1、规格为“220V，1000W”的电炉，求：4.5A （1）电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 48.4Ω （2）电炉的电阻 例2：一导体两端的电压为90V，20s内通过导体某横截 面的电量为60C，则通过此导体的电流为 3.0 体的电阻为 30 Ω。 A，此导
一、电流的热效应
常识：白炽灯泡通电以后，一会儿就热得 烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭。 1、定义：电流通过导体时能使导体的温度升高， 电能变成内能，这就是电流的热效应。 问题：导体通电时发热的多少与哪些因素 有关？有什么关系？ 实验研究
一、电震实验
二、焦耳定律
1、内容：电流通过导体 产生的热量，跟电流的二次
四、白炽灯泡 1、发明：美国发明家爱迪生。
2、工作原理：利用电流的热效应，使通电的金属丝 温 度升高，达到白热，从而发光。 说明：灯泡要抽成真空或充入惰性气体。 3、缺点：发光效率低，浪费能源，逐渐被各种靠气 体发光的灯管代替。 4、能量转化情况：电能几乎全部转化成内能，电功 率等于热功率。铭牌上标明的额定功率就是它的热功 率。有关量计算: 焦耳热Q=I2Rt 热功率P热=I2R
⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等；
小结：
1．焦耳热： Q = I Rt
式中各量的含义和单位： Q，J； I，A； R，Ω；
5、新型白炽灯：如卤钨灯等。
节约用电的途径
。
节约用电的途径
。
用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？
电线中电流过大时， ⑴电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火； ⑵有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。
你知道吗？用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？
⑴电脑中装有风扇；
电动机不等（非纯电阻电路）
课堂训练
例1、规格为“220V，1000W”的电炉，求：4.5A （1）电炉正常工作时，通过电阻丝的电流 48.4Ω （2）电炉的电阻 例2：一导体两端的电压为90V，20s内通过导体某横截 面的电量为60C，则通过此导体的电流为 3.0 体的电阻为 30 Ω。 A，此导
一、电流的热效应
常识：白炽灯泡通电以后，一会儿就热得 烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭。 1、定义：电流通过导体时能使导体的温度升高， 电能变成内能，这就是电流的热效应。 问题：导体通电时发热的多少与哪些因素 有关？有什么关系？ 实验研究
一、电震实验
二、焦耳定律
1、内容：电流通过导体 产生的热量，跟电流的二次
四、白炽灯泡 1、发明：美国发明家爱迪生。
2、工作原理：利用电流的热效应，使通电的金属丝 温 度升高，达到白热，从而发光。 说明：灯泡要抽成真空或充入惰性气体。 3、缺点：发光效率低，浪费能源，逐渐被各种靠气 体发光的灯管代替。 4、能量转化情况：电能几乎全部转化成内能，电功 率等于热功率。铭牌上标明的额定功率就是它的热功 率。有关量计算: 焦耳热Q=I2Rt 热功率P热=I2R
⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等；
小结：
1．焦耳热： Q = I Rt
式中各量的含义和单位： Q，J； I，A； R，Ω；
1.6电流的热效应.
解：Q= I2Rt=(1A)2 × 2Ω × 60S =120J
12
【例题1】： 电炉丝坏了，去掉一半后仍接 在原电源上，在相同时间内产生的热量与 原来产生的热量之比为（ ） A．1:2 C．4:1 B．2:1 D．1:4
13
14
1909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料———钨 。钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都 要高，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料 中，钨是再合适不过的。 10
白炽灯泡
螺丝口
卡口
11
【例题1】：某电热器电阻丝的电阻是2欧， 当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是 多少焦？
8
3.热功率
1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。
Q 2 2.定义式： P = = I R t
9
爱迪生的白炽灯
1879年，爱迪生在前人研究实 践的基础上，制造了世界上第 一批可供实用的炭丝白炽灯。 他将一截棉线撒满炭粉，弯成 马蹄形，装到陶土坩埚里高温 加热做成灯丝，再把灯丝密封 到玻璃泡里，细致地抽去里面 的空气。在当年的10月21日， 这个灯泡开始点亮，持续发光 45个小时！
7
二.电流产生热量的表达式 1.公式：Q=I2Rt
2.焦耳定律
单位：I—安(A); R—欧(Ω); t—秒(S); Q—焦 ( J)
英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年 精确地确定了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。
内容：电流流过导体时产生的热量，跟电 流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟 通电的时间成正比 。
一般电热器主要由电阻构成。
5
探究：电流通过电热器产生的热量跟 哪些因素有关？ ①通电时间t
物理选修1-1 1.6 电流的热效应
能全部转化成内能,这时电功率等于热功率.
3.电流产生热量的其他表达式
(1). Q=UIt
U t (2). Q= R
2
【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两 端的电压为380V，线圈的电阻为2Ω,线圈中 的电流为10A,若这台电动机正常工作1s， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。
已知：电动机 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
相同的是什么，不同的是什么．
【精讲精析】
电炉丝和铜导线是串联关系 ,故通过电炉丝的
电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学
性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据
白炽灯泡的发光原理：利用电流的热效应，使通 电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光。
节约用电 人人有责
节能灯
LED灯
我们生活当中有哪些可 行的节约用电的途径？
想 想 议议
24
本 课 小 结
一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发 热原理；会对一些家庭电热器进行简单的计算。
电流热效应、电热器发热原理、电阻丝材料特点 简单的家用电热器的计算。
求： （ 1）W （2）Q
解：1 ） W＝UIt ＝380×10×1J ＝3800J 2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1J ＝200J
4.电功和电热的关系 （ W 和 Q 的关系）
①在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎 全部转化为内能）
W=Q
（W= UIt） =（Q=I2Rt）
适用于各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等．
【例题1】：某某电热器电阻丝的电阻是2Ω ， 当1A的电流通过时，1分钟产生的热量是多少？
高中物理选修1-1课件：1.6电流的热效应+(共26张PPT)
电热毯 电暖气
换用节能灯 现在的家庭都安装了漂亮的吊灯，有的吊 灯要十几个白炽灯泡。如果把白炽灯改成怒色 调的节能灯，在同样的亮度下用电量可以减少 很多。
······ 查一查家中的各种电器，你发现家里的哪 些方面存在浪费电的现象？ 你家有哪些可行的节约用电的途径？
课堂小结
1．与导体通电时发热有关的因素 电阻、电流、通电时间
根据焦耳定律知道，只要有电阻存在，电路 中就会产生热。
根据电流的热效应，人们制成各种电热器， 如电热水器、电熨斗、电热毯等。过去安装在电 路上的保险丝，也是根据电流的热效应设计的， 它在电流过大时会因发热而熔断，起到保护电路 的作用。
电热毯
电暖气
电熨斗
我们知道，电热器使用的时间越长，产生的 热越多，消耗的电能也越多。
内产生的热Q=___I_2R__t___,这就是焦耳定律．
2．在物理学中,把_电__热__器__在单位时间消耗 的电能叫做热功率．
3． 如果一个电暖气在时间t内产生的热量 为Q,那么,它的热功率P=__Ｑ__/t__=__I_2R____．
练习2
一台电动机正常工作时线圈两端的电压 为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为 10安,若这台电动机正常工作1秒钟，
①电阻R
猜想
②电流I
③通电时间t
事实上，导体通电时发热的多少与哪 些因素有关呢？
控制条件（ R1 ＞ R2 ）
1 电流相同 通电时间相同 2 电阻相同 通电时间相同 3 电流相同 电 阻 相 同
电阻R1 电阻R2 发热 发热
较多 较少
电流大的发热多 时间长的发热多
实验结论
电流通过导体产生的热量随导 体中的电流的增大而增大，随导体 的电阻的增大而增大，随通电时间 的增加而增加。
高中物理 第1章 电场 电流 1.6 电流的热效应 避雷线断线原因分析阅读材料素材 新人教版选修1-
高中物理第1章电场电流1.6 电流的热效应避雷线断线原因分析阅读材料素材新人教版选修1-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第1章电场电流1.6 电流的热效应避雷线断线原因分析阅读材料素材新人教版选修1-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为高中物理第1章电场电流1.6 电流的热效应避雷线断线原因分析阅读材料素材新人教版选修1-1的全部内容。
避雷线断线原因分析1991年10月6日，35kV右元线120＃杆避雷线从防振锤外侧20cm处断裂，避雷线落地时与120＃～121＃杆挡中导线没有发生闪络(线路开关未跳闸)。
后经巡线人员及时发现，事故没有扩大。
从现场分析来看，这是一起典型的雷电流烧伤导线事例,钢绞线的烧伤程度和烧伤面积在国内现有资断也实属罕见。
我们曾对断线处和避雷线烧伤附近的三相导线检查，未发现导线有烧伤痕迹.可以说明导线和避雷线之间在雷电作用下未建立起电弧，也就是避雷线只是由于雷电流的热效应烧伤，而并不是雷电作用下的工频续流烧伤、断股的。
如果有如此大的工频续流将避雷线烧成这种程度，铝导线恐怕早已烧断了.据资料登载，广西电力试验研究所在用29～57hA的振荡波冲击ø0．8股径的CJ－50钢绞线做热效应试验时，钢丝虽不致熔断，但已受到程度不同的烧伤.烧伤较严重的钢丝金属组织发生淬火相变,脆性增大,抗拉强度大为降低，这与有无线避雷线的烧伤情况是一致的.因此尽管雷电流的时间极短，但当雷电流的幅值极够大时．其雷电流的热效应是可以把导线烧伤,直至烧断的。
高中物理人教版选修11课件：1.6 电流的热效应
•13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/72021/11/7November 7, 2021
•14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
•15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
•16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
类型一
类型二
类型三
焦耳定律的应用
【例3】 如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电动机铭牌
有“电机内阻r=0.6 Ω”的标志。已知电路中的固定电阻R=10 Ω,电
路两端电压 U=160 V,电压表的示数U'=110 V。根据以上数据计算:
(1)通过电动机的电流。
(2)电动机的输入功率。
(3)电动机的输出功率。
红而与之相连的铜导线却不那么热。
答Байду номын сангаас:D
题后反思本题是用焦耳定律来解释生活中的现象,要善于从实际
现象中抓住主要的、关键的条件:①铜线和电炉丝因串联而电流相
等、通电时间相等;②电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻。
类型一
类型二
类型三
电功率公式的应用
【例2】 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,可采取的
•17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021
•18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
2021/11/72021/11/7
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
同理,电功率和热功率也是两个不同的物理量。
•14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
•15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
•16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
类型一
类型二
类型三
焦耳定律的应用
【例3】 如图所示,有一个提升重物用的直流电动机,电动机铭牌
有“电机内阻r=0.6 Ω”的标志。已知电路中的固定电阻R=10 Ω,电
路两端电压 U=160 V,电压表的示数U'=110 V。根据以上数据计算:
(1)通过电动机的电流。
(2)电动机的输入功率。
(3)电动机的输出功率。
红而与之相连的铜导线却不那么热。
答Байду номын сангаас:D
题后反思本题是用焦耳定律来解释生活中的现象,要善于从实际
现象中抓住主要的、关键的条件:①铜线和电炉丝因串联而电流相
等、通电时间相等;②电炉丝的电阻远大于铜导线的电阻。
类型一
类型二
类型三
电功率公式的应用
【例2】 为了使电炉消耗的电功率减小到原来的一半,可采取的
•17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/72021/11/72021/11/711/7/2021
•18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
2021/11/72021/11/7
电功:W=UIt
电热:Q=I2Rt
同理,电功率和热功率也是两个不同的物理量。
物理选修1-1 1.6 电流的热效应--课件
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热 效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量.
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
非纯电阻电路：W总＞Q W总＝UIt =W其他＋Q
返回
热功率
1.内容：在物理学中，把电热器在单位时间内消耗的电 能叫做热功率。
R
在电流、电阻相同时，通电时间 结论： 生的热量多。
R
电阻丝
演示
长
的产
实验验证
探究三：产热多少与电流大小的关系
R
'
R
R
结论：
电阻丝
演示
的产生的热量多。 返回
在通电时间、电阻相同时，电流
越
大
得出结论
1
2
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.
Q = I2Rt
3.单位：I-安（A），R-欧(Ω )，t-秒(s)，Q-焦(J). 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 9 倍
例题
例1：流过一根10Ω 的电阻丝的电流为 2A，问这根电阻丝在30s内产热多少？
解题格式：
已知： R=10Ω，I=2A，t=30s 求： 解： 电热Q 由焦耳定律： Q=I2Rt 代数得：Q=1200J 答： 这根电阻丝共产热1200J。
3
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.
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方 成正比.
交流讨论
前面两个现象的解释 1
第一个为什么 灯泡和导线是串联，灯 泡的电阻比导线的电阻大
纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt
非纯电阻电路：W总＞Q W总＝UIt =W其他＋Q
返回
热功率
1.内容：在物理学中，把电热器在单位时间内消耗的电 能叫做热功率。
R
在电流、电阻相同时，通电时间 结论： 生的热量多。
R
电阻丝
演示
长
的产
实验验证
探究三：产热多少与电流大小的关系
R
'
R
R
结论：
电阻丝
演示
的产生的热量多。 返回
在通电时间、电阻相同时，电流
越
大
得出结论
1
2
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.
Q = I2Rt
3.单位：I-安（A），R-欧(Ω )，t-秒(s)，Q-焦(J). 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 9 倍
例题
例1：流过一根10Ω 的电阻丝的电流为 2A，问这根电阻丝在30s内产热多少？
解题格式：
已知： R=10Ω，I=2A，t=30s 求： 解： 电热Q 由焦耳定律： Q=I2Rt 代数得：Q=1200J 答： 这根电阻丝共产热1200J。
3
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.
进一步的研究表明产生的热量与电流的平方 成正比.
交流讨论
前面两个现象的解释 1
第一个为什么 灯泡和导线是串联，灯 泡的电阻比导线的电阻大
高中物理第一章电场电流1.6电流的热效应课件新人教版选修1-1
间内产热相等,A 正确;由于电动机消耗的电能有一部分要对外做功,所
以电动机消耗的功率大于电炉的功率,由 P 机=U 机 I,P 炉=U 炉 I 知,U 机 I>U 炉 I,所以电动机两端的电压大于电炉两端的电压,因此 B 、C 错,D 正确.
问题导学 当堂检测
电流热效应的应用
(1)根据电流的热效应,人们制成了各种电热器,如白炽灯、电热水器、
问题导学 当堂检测
3.对于电流通过时电能全部转化为内能的用电器,电能转化成内能 的多少也可表示为 Q=U2t,这个关系式表明,在电压相同的条件下,电能转
R
化为内能跟导体的电阻成反比.也就是说,在电压相同时,电阻较大的导 体在一定时间内产生的热量较少.
问题导学 当堂检测
二、电流热效应的应用
活动与探究 小朋友玩的电动小车,当小车通电后若按住不让小车跑,不久车轮 就不转了;电动剃须刀若不及时清理内部垃圾,使用时电动机容易卡住,
一、电阻与电流的热效应
1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电 阻、通电时间成正比,即 Q =I2R t.
2.热功率:在物理学中,把电热器在单位时间消耗的电能叫作热功 率,即 P=Q=I2R .
t
目标导航 预习导引
预习交流 1
(1)初中我们学过电功,电流 I通过某段电路,如果电路两端的电压 为 U ,通电时间为 t,则这段时间内的电功为多少?
(2)我们家庭中通常用如图所示的电能表来量度家中每月的用电量, 其单位通常用“度”或“千瓦时”表示,已知 1度=1千瓦时,则 1度电相当于 多少焦耳的电能?
答案:(1)U It (2)1度=1千瓦时=1×103 W ×3 600 s=3.6×106 J.
目标导航 预习导引
以电动机消耗的功率大于电炉的功率,由 P 机=U 机 I,P 炉=U 炉 I 知,U 机 I>U 炉 I,所以电动机两端的电压大于电炉两端的电压,因此 B 、C 错,D 正确.
问题导学 当堂检测
电流热效应的应用
(1)根据电流的热效应,人们制成了各种电热器,如白炽灯、电热水器、
问题导学 当堂检测
3.对于电流通过时电能全部转化为内能的用电器,电能转化成内能 的多少也可表示为 Q=U2t,这个关系式表明,在电压相同的条件下,电能转
R
化为内能跟导体的电阻成反比.也就是说,在电压相同时,电阻较大的导 体在一定时间内产生的热量较少.
问题导学 当堂检测
二、电流热效应的应用
活动与探究 小朋友玩的电动小车,当小车通电后若按住不让小车跑,不久车轮 就不转了;电动剃须刀若不及时清理内部垃圾,使用时电动机容易卡住,
一、电阻与电流的热效应
1.焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟电流的二次方、导体的电 阻、通电时间成正比,即 Q =I2R t.
2.热功率:在物理学中,把电热器在单位时间消耗的电能叫作热功 率,即 P=Q=I2R .
t
目标导航 预习导引
预习交流 1
(1)初中我们学过电功,电流 I通过某段电路,如果电路两端的电压 为 U ,通电时间为 t,则这段时间内的电功为多少?
(2)我们家庭中通常用如图所示的电能表来量度家中每月的用电量, 其单位通常用“度”或“千瓦时”表示,已知 1度=1千瓦时,则 1度电相当于 多少焦耳的电能?
答案:(1)U It (2)1度=1千瓦时=1×103 W ×3 600 s=3.6×106 J.
目标导航 预习导引
1-6电流的热效应
2
6
电流的热效应
§1.6 电流的热效应
3
6
电流的热效应
一、电流的热效应
1、概念：电流流过导体时，导体就要发热，这种现象
叫做电流的热效应。
2、影响因素：
①电阻R ？阻碍电流
猜想
②电流I I大发热多
③通电时间t
t长发热多
§1.6 电流的热效应
4
6
电流的热效应
实验方法
能够控制其他变量 不变，先研究电热 器发出热量与电阻R 的关系，再研究它 与电流I的关系，最 后研究与通电时间t 的关系。
§1.6 电流的热效应
15
6
电流的热效应
例7一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通
过相同的电流，在相同的时间内( ) AD
A．电炉放热和电动机放热相等
B．电炉两端电压大于电动机两端电压
C．电炉两端电压等于电动机两端电压
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
【解析】由Q＝I2Rt得，相同时间内放热相等，A准确； 电动机电功率大于电炉的电功率，由P＝UI，知U机＞U 炉所以B、C错，D准确。
求：1 ）消耗的电能W； 2 ）产生的热量Q。
§1.6 电流的热效应
14
1-6电流的热效应
6
电流的热效应
已知：电动机 U=380V I=10A t=1s
R=2 Ω
求解：：（11））W W（＝2）UIQt ＝380×10×1J ＝3800J
2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1J ＝200J
螺丝口
卡口
是美国发明家爱迪生和英国化学家斯旺为 代表的一批发明家，发明和改进了电灯。
§1.6 电流的热效应
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
②电流I
热量与电阻的关系
③通电时间t
实验发现：
R甲 中的火柴棒先
被点燃 。
R甲>R乙 R甲
结论：
R乙
在电流、通电时间 相同时，阻值 大 的电阻产生的热量 多。
热量与电流的关系
结论：
①电阻R
③通电时间t
在电阻、通电时间相同时，电流 大 的电阻产生的热 量多。
热量与时间的关系
结论：
①电阻R ②电流I
2.电热器: 利用电流做功将电能转换为内能的装置. 3.电热器的原理: 利用电流热效应。 一般电热器主要由电阻构成。
探究：电流通过电热器产生的热量跟 哪些因素有关？
①电阻R
猜想
②电流I ③通电时间t
实验方法
可以控制其他变量不变，先研究电热器 发出热量与电阻R的关系，再研究它与电 流I的关系，最后研 U=380V I=10A R=2 Ω t=1s
求： （ 1）W （2）Q
解：1 ） W＝UIt ＝380×10×1J ＝3800J 2 ） Q＝I2Rt ＝10 ×10 ×2 ×1J ＝200J
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修1-1
1.6《电流的热效应》
教学目标
1、用实验探究电流通过导体时，电能转化 为导体的内能与哪些因素有关，重点通过 实验研究方法研究导体通电时发热与导体 的电子之间的关系。 2、了解电流热效应跟哪些因素有关，理解 并能够用焦耳定律解决一些实际问题。 3、了解生活中应用焦耳定律的例子，了解 节约电能的一些方法。
白炽灯泡
螺丝口
卡口
【例题1】：某某电热器电阻丝的电阻是 2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的 热量是多少焦？
解：Q= I2Rt=(1A)2 × 2Ω × 60S =120J
【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电 压为 380 伏，线圈的电阻为 2 欧 , 线圈中的电流为 10 安,若这台电动机正常工作1秒钟， 求：1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。
5.热功率
1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。
Q 2 = I R 2.定义式： P = t
爱迪生的白炽灯
1879年，爱迪生在前人研究实 践的基础上，制造了世界上第 一批可供实用的炭丝白炽灯。 他将一截棉线撒满炭粉，弯成 马蹄形，装到陶土坩埚里高温 加热做成灯丝，再把灯丝密封 到玻璃泡里，细致地抽去里面 的空气。在当年的10月21日， 这个灯泡开始点亮，持续发光 45个小时！ 1909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料———钨。 钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都要高 ，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料中，钨 是再合适不过的。
在电阻、电流相同时，通电时间 长 的电阻产生的热 量多。
二.电流产生热量的表达式
1.公式：Q=I2Rt (普遍适用) 单位：I—安 R—欧 t—秒 Q—焦
2.焦耳定律 英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840 年精确地确定了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。 内容：电流流过导体时产生的热量，跟电流 的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电 的时间成正比 。
动动脑
1个房间里有3盏灯，另一个房间有分别 控制灯的3个开关，只可进开关室1次， 再进入灯室1次，如何确定3个开关各管 哪个灯 ?
电器的发热现象
电脑中的cpu散热器
使用常识：防火灾 ----勿将空调靠近窗帘
在生活中的应用
热 得 快
电炉
电热水壶
电热毯
电暖气
电熨斗
一.电流的热效应
1.概念：
电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做 电流的热效应。