《探究电流热效应跟电阻的关系沪粤版物理课件 马头初中》由会员分享,可在线阅读,更多相关《探究电流热效应跟电阻的关系沪粤版物理课件 马头初中(25页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、17.3 探究电流热效应跟电阻的关系,电烙铁,电热器,电饭锅,热得快,电热毯,电炉子,电熨斗,电流通过导体时能使导体的温度升高,电能转化为内能,这就是电流的热效应。,在上节课,我们知道P=I2R,你能用它解释下面的问题吗?,电炉丝接入电路中时,电炉丝热得发红,而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么?,问题1:,因为电炉丝与导线是串联,根据P=I2R可知:通过电炉丝和导线的电流相等,电炉丝比导线电阻大,所以电炉丝产生的热量多。因此电炉丝热得发红,而导线不热。,为什么接在家庭电路中的灯泡,100W的要比15W的亮得多?,问题2:,在上节课,我们知道 ,你能用它解释下面的问题吗?,因为两灯泡是
2、并联,根据 可知:灯泡两端的电压相等,100W的灯泡比15W的灯泡电阻小,所以100W的灯泡产生的热量多。因此100W比15W灯泡更亮。,电流热效应跟电阻的关系,在串联电路中,由P=I2R可知:,电流相等时,导体产生的热量跟电阻成正比,电压相等时,导体产生的热量跟电阻成反比,在并联电路中,由 可知:,讨论:,通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成反比?你是怎样理解的?,电流一定(正比) 电压一定(反比),(1)研究电流一定时,电流的热效应与导体的 电阻关系,设计实验,甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。,当通电时间、电流相同时,电阻越大电流产生的热量越多。,电流大,液柱的液面高。电流小,液柱
3、的液面低。,电阻和通电时间相同时,电流越大产生,的热量越多。,通电时间长液柱的液面升的高;通电时间短液柱的液面升的低。,电阻和通电电流相同时,通电时间越长产生的热量越多。,电流产生的热量与导体的电阻有关。,电流产生的热量与导体中的电流大小有关。,电流产生的热量与通电时间长短有关。,电流通过导体时,导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,还跟通电的时间成正比。,焦耳定律数学表达式,W=Q,电流热效应的应用与控制,早在1840年,英国物理学家焦耳通过实验研究发现:通电导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律,Q=I2Rt,单位:焦
4、耳(J),例一:根据灯泡铭牌标志“Pz220-40w” 可以知道那些物理量?,1、灯泡的额定电压:220V. 2、灯泡的额定功率:40w. 3、灯泡的额定电流: 4、灯泡的电阻:,例2:L1“220 40w”和L2“220V 100w”并联在220V的电源上,实际功率各是多少? 谁较亮?如果串联在220V的电源上,实际功率是多少?谁较亮? 解:并联时实际电压等于额定电压,所以实际功率等于额定功率。L2较亮。,所以我们发现,瓦数大的灯泡灯丝较短较粗。,电动机,1.能量转化:,电能 = 机械能 + 内能,2.总功(电能):,W总=UIt,3.有用功(机械能):,W有=Gh,4.额外功(内能、热量)
5、:,1.(03安徽)有一台直流电动机在220V的电压下工作时,电流为35A。用它匀速提升质量为1400kg的货物,在2s内提升了1m。设电动机输出的能量全部用来提升货物。问: 1)2s内电动机对货物做了多少功? 2)这期间电动机的效率是多少? 3)电动机消耗的电能转化成了哪些形式的能量?,典型例题,2.(05安徽)在学了电学知识后,小明与同学合作组装了一个如图所示的实验装置,他想通过该实验测算小电动机提升重物的效率。当他闭合开关后,通过调整实验装置,使钩码在10s内匀速上升了0.6m,并观察到电压表和电流表的示数分别为3V和0.2。已知钩码的质量为50g,求: 电动机在钩码匀速上升的10s内消
6、耗的电能。 在钩码匀速上升的过程中,电动机提升钩码的效率为多少?,典型例题,3.(08安徽)如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械,从能量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。问: (1)每分钟该电动机消耗的电能是多少, (2)已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt(其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间),若该电动机线圈的电阻是0.4,则线圈每分钟产生的热量是多少? (3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?,典型例题,电流热效应的应用,电流热效应的
7、应用很广泛:,电流热效应的控制(防护),上面这些东西里都装有散热装置,你知道它们是怎样散热的吗?你还知道哪些电器采取了散热措施?安装了什么样的散热装置?,散热窗、散热片、散热小风扇,散热窗,散热片,散热风扇,1.(08北京)下列四种电器中,利用电流热效应工作的是( )A、洗衣机 B、录音机。 C、电视机 D、电饭锅。,典型例题,D,2.(08甘肃)有三根电阻丝,接在电压恒定不变的电源上,产生的热量全部用来烧水,要使用同一壶水在最短的时间内烧开,那么这三根电阻丝应是( ) A三根串联 B三根并联 C两根串联起来,再跟第三根并联 D两根并联起来,再跟第三根串联,B,3.(08海南)将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁,分别接入220V的电路中,通电时间相同,电流通过它们产生的热量最多的是( ) A电烙铁 B电视机 C电风扇 D一样多,典型例题,A,小结,1、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,2、通电导体产生的热量,跟电流的平方成正比,跟 导体的电阻成正比,还跟通电的时间成正比。这 就是焦耳定律,3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制,电流热效应的应用与控制,1.电流通过具有电阻的导体一定要产生热量,我们可以利用电流的热效应制作电热器。 2.电流的热效应也会使有些电器温度过高而影响正常工作,有时甚至还会形成火灾。,