电流的热效应.pptx

1 1 基本概念基本概念2 2 热量实验热量实验3 3 习题练习习题练习电流通过导体时，导体电流通过导体时，导体 ，这种的现象叫这种的现象叫 。电流的热效应电流的热效应发热发热探究：电流通过电热器产生的热量跟探究：电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？哪些因素有关？结论结论电阻电阻R R电流电流I I通电时间通电时间t t可以控制其他变量不变，先研究电热器可以控制其他变量不变，先研究电热器发出热量与发出热量与电阻电阻R R的关系，再研究它与的关系，再研究它与电电流流I I的关系，最后研究与的关系，最后研究与通电时间通电时间t t的关的关系系。控制变量法控制变量法动动脑动动脑电流电流I I通电时间通电时间t t 热量与电阻的关系热量与电阻的关系相同相同R甲甲 R乙乙 R甲甲R乙乙实验发现：实验发现：中的火柴棒先中的火柴棒先中的火柴棒先中的火柴棒先被点燃被点燃被点燃被点燃。结论：结论：大大R甲甲在电流、通电时间在电流、通电时间相同时，阻值相同时，阻值 的电阻产生的热量的电阻产生的热量多。多。电阻电阻R通电时间通电时间t t 热量与电流的关系热量与电流的关系相同相同实验发现：实验发现：火柴棒火柴棒火柴棒火柴棒在电流在电流 的的情况下情况下的很快被点燃的很快被点燃的很快被点燃的很快被点燃 。结论：结论：大大在电阻、通电时间在电阻、通电时间相同时，电流相同时，电流 的的电阻产生的热量多。电阻产生的热量多。大大 热量与时间的关系热量与时间的关系电阻电阻R R电流电流I I相同相同结论：结论：在电阻、电流相同时，通电时间在电阻、电流相同时，通电时间 的电阻产生的热的电阻产生的热量多。量多。长长 条件条件现象现象初步结论初步结论1I、t相同，相同，R不同。不同。R越大，越大，Q越越多多2R、t不变，不变，I不同。不同。I越大，越大，Q越多越多3I、R不变，不变，t不同。不同。t越长，越长，Q越多越多Q I R t1.1.焦耳定律焦耳定律 电流流过导体时产生的热量，跟电流的平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，跟通电的时方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比间成正比 。二二.电流产生热量的表达式电流产生热量的表达式 2.公式：公式：单位：单位：Q=I2RtQ I R t焦焦安安欧欧秒秒电热的应用电热的应用1.1.电热器电热器:利用电流做功将利用电流做功将 能转换为能转换为 能的装置能的装置.2.2.2.2.电热器的原理电热器的原理电热器的原理电热器的原理:利用电流的利用电流的 制成的加热设备。制成的加热设备。电热器主要组成部分是电热器主要组成部分是 。它是由电阻。它是由电阻率率 。熔点。熔点 的合金丝制成的加热设备。的合金丝制成的加热设备。电电内内热效应热效应发热体发热体大大高高常见的电热的应用常见的电热的应用电炉电炉电热毯电热毯热热得得快快电热水壶电热水壶电暖气电暖气电熨斗电熨斗电热的预防电热的预防电脑中的cpu散热器使用常识：防火灾使用常识：防火灾 -勿将空调靠近窗帘勿将空调靠近窗帘【练习练习1】：某电热器电阻丝的电阻是某电热器电阻丝的电阻是2欧，当欧，当1安的电流通过时，安的电流通过时，1分钟产生分钟产生的热量是多少焦？的热量是多少焦？解：解：Q=I2Rt=(1A)2 2 60S =120J 【练习练习2】：为了研究温度对种子发芽的为了研究温度对种子发芽的影响影响,课外活动小组要做一只电烘箱课外活动小组要做一只电烘箱,要求要求在在10min10min内产生内产生6106104 4J J的热量的热量,接用的是家接用的是家庭电路庭电路,请计算一下这只电烘箱电热丝的电请计算一下这只电烘箱电热丝的电阻是多少阻是多少?【练习练习3】：标有标有“220V 100W220V 100W”的白炽的白炽灯正常工作时灯正常工作时,在在1min1min内将产生多少热量内将产生多少热量?将消耗多少电能将消耗多少电能?若接在若接在55V55V的电路中呢的电路中呢?【练习练习4】：两个电热器的电阻之比为两个电热器的电阻之比为4 43 3，通，通过相同的电流，在相等的时间里产过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为生的热量之比为_；若两个电热；若两个电热器的电阻相同，通过的电流强度为器的电阻相同，通过的电流强度为1 13 3，在相等的时间里产生的热量之，在相等的时间里产生的热量之比为比为_。4319当当0.2安的电流通过一金属线时产生的安的电流通过一金属线时产生的热量为热量为Q1，若使通过的电流增加到，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么，那么Q2是是Q1的的A、2倍倍 B、4倍倍 C、0.25倍倍 D、0.5倍倍B【练习练习5】：想一想想一想1 1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，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，这是灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？为什么？2 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的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，电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？这又是为什么？如图所示，电源电压如图所示，电源电压220220伏，伏，R R是电烙铁，是电烙铁，标有标有“220V220V，40W40W”字样；字样；L L是电灯泡，标有是电灯泡，标有“PZ220PZ2204040”字样字样.当开关当开关S S闭合时，电烙闭合时，电烙铁每分钟产生的热量是铁每分钟产生的热量是_焦，当开关焦，当开关S S断开时，电烙铁的实际功率是断开时，电烙铁的实际功率是_瓦；开关瓦；开关S S断断 开后，整个电路工作开后，整个电路工作_小时消耗小时消耗1 1千瓦电千瓦电能能.如图是一个电热毯的简化电路图，电源电压为如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，是发热电阻，R2是阻值为是阻值为616的分的分压电阻，压电阻，S是控制电热毯工作状态的开关。是控制电热毯工作状态的开关。S转转到触点到触点1为断开状态；为断开状态；S转到触点转到触点2为低温状态；为低温状态；S转到触点转到触点3为高温状态，此时功率为为高温状态，此时功率为100W。求：求：（l）当开关）当开关S转到触点转到触点3时。电热毯的发热电阻时。电热毯的发热电阻R1是多少是多少？（2）当开关）当开关S转到触点转到触点2时，时，通过电路的电流是多少安？通过电路的电流是多少安？发热电阻发热电阻R1消耗的功率是消耗的功率是多少瓦特？多少瓦特？CFXBCFXB型型“220V 1100W220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关开关S S进行调节，进行调节，R R0 0为电热丝当开关为电热丝当开关S S接高温烧接高温烧煮挡时，电路的功率为煮挡时，电路的功率为1100W1100W，当开关，当开关S S接焖饭、接焖饭、保温挡时，电路的总功率为保温挡时，电路的总功率为22W22W（1 1）电饭煲在）电饭煲在高温烧煮挡时，开关高温烧煮挡时，开关S S应与哪个触点连接？（应与哪个触点连接？（2 2）电热丝电热丝R R0 0的阻值多大？（的阻值多大？（3 3）当电饭煲在正常焖）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min10min，电热丝，电热丝R R0 0产生的热量为多少？产生的热量为多少？爱迪生的白炽灯爱迪生的白炽灯18791879年，爱迪生在前人研究实年，爱迪生在前人研究实践的基础上，制造了世界上第践的基础上，制造了世界上第一批可供实用的炭丝白炽灯。一批可供实用的炭丝白炽灯。他将一截棉线撒满炭粉，弯成他将一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄形，装到陶土坩埚里高温马蹄形，装到陶土坩埚里高温加热做成灯丝，再把灯丝密封加热做成灯丝，再把灯丝密封到玻璃泡里，细致地抽去里面到玻璃泡里，细致地抽去里面的空气。在当年的的空气。在当年的1010月月2121日，日，这个灯泡开始点亮，持续发光这个灯泡开始点亮，持续发光4545个小时！个小时！19091909年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料年，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料钨。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，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。再合适不过的。