科学探究 电流的热效应

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2.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A,它的电功率是 __40_0__W 通电1min时产生的热量是_2_4_0_0_0__J。
3.“ 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。
4.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1, 若使通过的电流增加到0.4A时,在相同的时间内产
W>Q
即UIt > I2Rt
结论: 电功W≥电热Q
说明: 焦耳定律是实验定律,焦耳定律适用于计算 由于电阻存在,电能转化为内能的那部分能 量即电热。没有电阻,就不产生电热!
.电流产生热量的其他表达式
(1). Q=UIt
(2). Q= U 2 t R
四、电热现象的应用和防止 应用举例: 防止举例:
7.有一种新型的炊具叫做电压力锅,它用电加热, 又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌, 问该压力锅正常工作15分钟能够产生多少热量?
电压力锅
SUPOR CYKB50-2A
额定电压:220V 额定容量:5.0L
额定频率:50Hz 额定功率:900W
集团有限公司 制造
产地:湖北武汉 地址:武汉新华下路211号 电话:027-85876363
❖ 一个40Ω的电阻,通过0.3A的电流,则通电 _1_0_m_i_n_min释放热量为2160J.
三、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
即 UIt = I2Rt
②在其他电路中:(如电流通过电动机做功时,大部分电 能转化为机械能)
现象: 电流越大时, 温度计示数上升多。
结论:电阻、通电时间不变时,电流 越大,电流产生的热量越多。
7、研究电流产生的热量与电阻大小的关系
控制 电 流 和__通电时间 不变, 改变__电___阻__。则可以让两个 阻值不同的电阻 串联____ (串联/并联)后接入电路。
7、研究电流产生的热量与电阻大小的关系
5、研究电流产生的热量与通电时间的关系
控制 电 流 和 电 阻 不变, 改变 _通__电__时__间___。
现象:通电时间越长时, 温度计示数上升多。
结论:电阻、电流不变时,通电时间 越长,电流产生的热量越多。
6、研究电流产生的热量与电流大小的关系
保持 电阻和通电时__间 不变, 改变___电__流___。
三、焦耳定律:
1、内容: 电流通过导体产生的热量跟电流 的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通
电时间成正比。
2、公式: Q = I²Rt
3、热量Q的单位:焦耳(J)
4、电流通过导体电能全部转化为内能时:
Q
=
W
=
Pt
=
UIt
=
I2Rt=
U2 t
R
课时训练
1.电流的热效应是电流通过导体时_电__能__转化成_内__能__的 现象。电热器是利用电流的_热__效__应__制成的加热设备。
⑴.实验中通过观察 两支温度计示数的变化 来 比较电流产生的热量的多少。
⑵为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的 多少,甲乙两瓶中要装入 质量相同 、_初__温__相__同____的 同种液体。
⑶为达到实验目的,选用的两电阻丝的阻值应 不同 。 ⑷实验结论是 电流、通电时间一定时,电阻越大,产生_的热量越多。 ⑸该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生 的热量与 电流大小 的关系。
你还有哪些方法来显示电流产生的热量的多少? _玻__璃__管_内__液__柱__上__升_的__高__度__;____灯_泡__的__亮__度_____。 3、实验装置设计的依据是:_电__流__的__热__效__应____,即电 流做功使电能转化为物体的内能。 4、实验中用煤油而不用自来水的原因:煤_油__的_比__热__容__比_ 水__小__,__温__度_变__化__明__显__。_煤__油__是__绝__缘_体__,__自__来__水_是__导__体__。
电流热效应、电热器发热原理、 简单的家用电热器的计算。 二、探究决定电热的因素、理解并正确运用焦耳定律 电热与什么因素有关、焦耳定律、公式、单位; 焦耳定律的适用条件、电热的计算
作业: 1.复习本课内容 2.课时作业本
(1)条件:煤油质量相同,电流相同,时间相同 (2)阻值不相等的两电阻丝串联的目的是:
控制电流和通电时间相等
R1<R2
(3)取初温相同、质量相同的煤油的好处是: 由Q=cm△t可见, 便于通过观 察温度计示数的变化比较电流产 生的热量的多少
(4)现象:B瓶中温度上升的多
(5)结论:电流和通电时间不变时,电阻 越大,电流产生的热量越多。
Q=8.1×105J
练习
❖ 一个20Ω的电阻,通过0.5A的电流2min,电阻上释 放热量为_6_0_0.J
❖ 一个电阻通过0.2A的电流, 5min电阻上产生的热量 为600J.这个电阻的阻值是_5_0_ Ω
❖ 一个200Ω的电阻通电1.5min,电阻上消耗 的电能是4.5×105J,则通过电阻的电流是 _5_A_.
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。
用电器是采取哪些措施防止电热的危害的?
⑴有的电动机里装有风扇; ⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等;
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。
16.4 科学探究:电流的热效应
一、电流的热效应:
电流通过导体时将电能转化为内能的现象叫电流的 热效应。
热得快
电热油汀
电炉
电暖器
共同点: 电流通过导体时会发热
电水壶
你知道生活中还有哪些家用电器是物理上 说的“电热器”吗?
信息快递
电热器的结构共性
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。
生活现象
1、灯泡和电线串联在电路中,电流相同,灯泡 热得发光,电线却不怎么热,这是为什么?
电阻不同
2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉,
电线将显著发热,甚至烧坏电线,这又是为什
么?
电流不同
3、电熨斗,它通电的时间过长,会产生更多的
热量,一不小心,就会损坏衣料。这又是为什
么?
时间不同
提出问题
电流通过导体产生的热量跟哪些因素 有关?
生的热量为Q2,那么Q2是Q1的 ( B )
A、2倍
B、4倍 C、0.25倍
D、0.5倍
5.两根长Hale Waihona Puke 相同,粗细不等的镍铬合金电阻丝,串联以
后接入电源两端,在相同的时间内电阻丝产生的热量
A、两根一样多
B、粗的一根较多
(C )
C、细的一根多 D、缺少条件,无法判断
6.用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生 的热量与电阻的关系”。
做出猜想
导体的电阻 导体中电流 通电的时间
实验方法 控制变量法
实验原理:
W Q Q吸 Δt
电流热效应 热传递 Q cm t
设计思想:转化法
实物电路与电路图
A
R1
R2
二、探究:电流产生的热量与哪些因素有关
1、实验采用的物理方法是:__控__制__变_量__法____。 2、实验中通过_温__度__计_示__数__变__化__的_大__小__显示电流产生 的热量的多少.这里用到的物理方法是:__转_换__法____.
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