电能的获得和转化教学课件

14
i
t
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。
结论：在电阻相同，通过电流相同， 通电时间越长，产生热越多。
h
15
焦耳
(1818－1889)
焦耳定律
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。
（控制变量法 转换法）
焦
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AＢ中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温
度．烧瓶Ａ中是铜丝，电阻较小，烧瓶Ｂ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
h
18
电热的 利用和防止
h
19
1.电流的热效应是电流通过导体时_电__能__转化成__热__的现象。 电热器是利用电流的_热__效__应__制成的加热设备。
2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持 电__阻___、_时__间__一定，用__滑__动_变__阻__器__改变电阻丝的电流。
电能的获得和转化
•
电流的热效应
h
1
回顾上周要闻
上周六，我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作 业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也 没打开，很高兴。 可是 用手一摸电视机后盖 后就发现，刘 炜琨刚看过电视。
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。 1
电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热 2
h
2
电热器
h
3
水用管状电热器
h
4
热水器
h
5
饮水机
h
6
电熨斗
h
7
电烤箱
h
8
加热器
h
wenku.baidu.com
9
现象:
电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线 却几乎不发热？
问题: 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？
猜想： 与 电阻、电流、时间 有关
h
10
设计实验:电流通过导体产生的热与电阻的关系
化． (加热液体)
３.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h 化来比较.（加热气体） 11
h
12
接电源
铜丝
镍铬丝
支架
h
13
（控制变量法 转换法）
条件：等量煤油，电流相同,时间相同
现象： B瓶中温度上升的多
结论：电流和通电时间相同时，电阻 越大，产生的热量越多。
h
公式：Q = I ² R t
意义：热量 电流 电阻 时间
单位： J A Ω S
h
16
焦耳定律的理论推导
电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有 同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于 消耗的电能W。
即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt 考考你：
电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？
原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。
h
17
1.一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上, 2. 在5min内共产生多少热量？
解：
通过电阻丝的电流为： I= _U_ R
=
36V 60Ω
=0.6A
电流产生的热量为：
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J
3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是_4_0_0W 通电1min时产生的热量是__2_4_0_0_0_J。
4.电阻R1、R2串联在电路中，R1=4，R2=6，则P1:P2=__2_:_3_。 Q1:Q2=__2_:_3__。
h
20