《2017年秋九年级物理全册 16.4 科学探究 电流的热效应教学课件 （新版）沪科版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017年秋九年级物理全册 16.4 科学探究 电流的热效应教学课件 （新版）沪科版（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、电流通过导体时电能转 化成内能 热能 这些用电器工作时的共 同点是什么 电热毯 电熨斗 电流通过导体时电能转化为 内能的现象叫做电流的热效应 电炉 电流的效应是指电流的热效应 化学效应和磁效应 电流的热效应 电流通过导体要发热 这叫作电流的热效应 例 如 电灯 电炉 电烙铁等都是应用电流的热效应的例子 电流的化学效应 电流通过导电的液体 会使液体发生化学变化 产生新的物质 电流的这种效果叫作电流的化学效应 例如 电解 电镀 电离等就属于应用电流的化学效应的例子 电流的磁效应 给绕在软铁芯周围的导体通电 软铁芯就产生磁 性 这种现象就是电流的磁效应 例如 电铃 蜂鸣器 电磁扬 声器等都是利用电流
2、的磁效应制成的 拓展延伸 电流的效应 现象一 灯泡通电后 在刚开始通电不是很热 可过 了一会就很热 现象二 通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太 大的变化 电流I 电阻R 通电时间 t 现象三 电饭锅的通电后必需按下加热 煮饭 按钮 开关才能煮熟饭 控制电电流I 时间时间 t相同 研究电电阻R变变 化 对电热对电热 Q的影响 控制电电阻R 时间时间 t相同 研究电电流I 变变化 对电热对电热 Q的影响 控制电电阻R 电电流I相同 研究时间时间 t 变变化 对电热对电热 Q的影响 控 制 变 量 法 探究实验用什么物理方法 电流通过导体产生热量 其中所产生的热量既看不 见也摸不着 如何测量呢
3、既看不见也 摸不着的科 学量 既看得见 也能测量 的科学量 转化 转化 让电流产生的热 量被液体吸收 通过观察液体的 热膨胀 观察玻 璃导管内的液柱 升降 来测量 控制电电阻R 电电流I相同 研究通电时间电时间 t变变 化 对电热对电热 Q的影响 结论 对同一电阻丝 在电流大小不变的情况下 通电时间越长 煤油的温度越 表明电流 产生的热量越 每隔一分钟记录一 下温度计的示数 高 多 控制电电阻R 时间时间 t相同 研究电电流I变变化 对对 电热电热 Q的 影响 结论结论 对对同一电电阻丝丝 在通电时间电时间 相同的情况 下 通电电电电 流越大 煤油的温度越 表明电电 流越大 电电流产产生的热热
4、量越 相同时间时间 内通过过R的电电流 为为 移动动R0的滑片 使通 过过R的电电流为为0 5 比较较R 两次所产热产热 的多少 高 多 控制电流I 时间t相同 研究电阻R变化 对 电热Q的影响 结论 在通电电流大小不变 通电时间相同的 情况下 电阻越大 煤油的温度越 表明电 流越大 电流产生的热量越 高 多 我们用欧姆定律 能不能推导出电流的热效应 跟电阻的关系呢 P IU U IR P IU I IR I R 在电流相同的情况下 电能转化成热时的功率 跟导体的电阻成正比 即 在电流相同时 电阻较大的导体在一定时 间内产生的热较多 结论 分析论证 电流通过导体产生的热量跟电流的二 次方成正比
5、 跟导体的电阻成正比 跟通 电时间成正比 焦耳定律 历史上 英国物理学家焦耳做了大量 的实验 探究电流产生的热量跟电流的大 小 导体的电阻以及通电时间的关系 他 于1840年最终发现 焦耳定律 1 内容 电电流通过导过导 体产产生的热热量跟 电电流的二次方成正比 跟导导体的电电阻成正 比 跟通电时间电时间 成正比 2 公式 Q I2Rt 焦耳 James Prescott Joule 1818 1889 英国物理学家 用 近 40 年的时间做了 400 多次实验 研究热和功的关系 通过大量的实 验 于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流 电阻和通电 时间的关系 3 单位 I 安
6、 R 欧 t 秒 Q 焦 非纯电阻电路 非纯电阻电路 WW总总 Q Q WW总总 UIt UIt WW外外 Q Q Q W UIt I2Rt 根据欧姆定律U IR又 W UIt 若电流做的功全部用来产生热量即Q W 注意 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以下公式来 计算热量 纯电阻电路 纯电阻电路 WW总总 Q Q 放放 Pt UItPt UIt t t I I 2 2 RtRt 例1 用电炉烧水时 电炉丝热得发红 而跟电炉丝 连接着铜导线却不怎么热 这是为什么 电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的 所以通 过的电流是相同的 时间也是相同的 根据焦耳定律
7、Q I2Rt 可知 当两导体中电流和通电时 间均相同时 电流产生的热 量与导体的电阻成正比 由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的 电 阻大得多 所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多 例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2 通过线圈的电流为10A 这台电动机正常工作时 一秒钟消耗的电能为 J 产生的热量为 J 3800200 典例精析 例3 一根60 的电阻丝接 在36V的电源上 在5min内共 产生多少热量 已知 已知 R R 60 60 U U 36V 36V t t 5min 5min 求 求 Q Q 解 通过电阻丝的电流为 解 通过电阻丝的电流为 U U I I R R 36V36V 60 60 0 6A 0 6A 产生的热量为 产生的热量为 Q Q I I 2 2 RtRt 0 6A 0 6A 2 2 60 60 5 60s 5 60s 6480J 6480J 答 5min内共产产生的热热量是6480J 一 通电导体放出的热量跟哪些因素有关 当电流 导体的电阻一定时 通电时间越 长 产生的热量就越多 当电流 通电时间一定时 导体的电阻越 大 产生的热量就越多 当电阻 通电时间一定时 通过导体的电 流越大 导体产生的热量越多 二 焦耳定律 Q I2Rt
