资料简介
第十三章 电功和电功率
四、电流的热效应
手靠近发光的白炽灯,手会感到热;给电热水壶
通电,电热水壶可以将其中的冷水加热;给烤箱
通电,电烤箱可以将面包烤熟,这些都是利用了
电流的热效应。
什么是电流的热效应?
导体中有电流通过的时候,导体会发热,这种电流
通过导体时,电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。
一、电流的热效应
灯泡发光一段时间后,用手触摸灯泡,有什么感觉?
用手触摸电线感觉是否一样呢?
思考
电流产生的热量与哪些因素有关呢?
二、电流的热效应与哪个因素有关
1.实验内容:电流通过导体时,产生的热量与哪些因素有关?
2.实验方法:控制变量法
3.实验过程:
(1)电流相同,通电时间相同,电阻不同;
(2)电阻相同,通电时间相同,电流不同;
(3)电阻相同,电流相同,通电时间不同。
实验探究
二、电流的热效应与哪个因素有关
探究一:电流、时间相同,电阻不同
在电流大小和通电时间相同的条件下,容器内电热
丝的阻值越大,液体温度升高越 。多
探究二:电阻、时间相同,电流不同
在电热丝阻值和通电时间相同的条件下,通过容
器内电热丝的越大,液体温度升高越 。多
探究三:电阻、电流相同,时间不同
在电热丝阻值和电流大小相同的条件下,通电时
间越长,容器内的液体温度升高得越 。多
1.在通电电流和通电时间相同的条件下,电阻越大,电
流产生的热量越多。
3.在电阻和通电时间相同的条件下,电流越大,电流
产生的热量越多。
2.在通电电流和电阻相同的条件下,通电时间越长,电
流产生的热量越多。
实验分析
实验结论
电流通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,跟通电时间成正比。
A.该实验研究的是电流的热效应
B.实验中采用了控制变量法
C.观察实验现象可知,在其它条件相同时,电阻越大产生的
热量越少
D.实验中是通过观察温度计示数的高低来判断电流通过导体
时产生热量的多少
例题 下列关于如图所示实验的说法中错误的是( )C
1.内容:电流通过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,跟通电时间成正比。
2.公式: Q = I2Rt
3.单位:I-安,R-欧,t-秒,Q-焦。
注意:1.热量跟电流的平方成正比,在电阻和通电时间不
变的情况下,若通过一个用电器的电流增加到3倍时,它产
生的热量增大到 倍。
2.如果导体的电阻为零,那么电流流过导体时还有热量产
生吗?
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三、焦耳定律
答案:无
那么是不是所有的电路电流做的功
都等于产生的热量呢?
电热与电功的关系
①若电能全部转化为内能:
电功全部用来产生热量,如电饭锅,则Q = W(I2Rt=UIt)
② 若电能部分转化为内能:
电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如:电流通过电
动机时,则Q < W (W=W外+Q) (I2Rt<UIt) 注意:焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。 纯电阻电路 非纯电阻电路
例题 一只白炽灯,灯丝正常发光时电阻为44Ω,现将其接
在家庭电路中,工作10min,求灯丝所放出的热量为多少?
解:
I=U/R=220V/44Ω=5A,Q=I2Rt=(5A)2×44×600s=6.6×105J
答:放出的热量为6.6×105J。
1、优点
电
热
驱
蚊
器
电
饭
煲
电
熨
斗
电
取
暖
器
四、电流的热效应的利用
利用电热孵化器孵小鸡
优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高,还
可以方便地控制和调节温度。
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视
机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风
扇及时散热等等。
2、危害
1.有三个用电器,其中一个为“220V 60W”的电风扇,一个
为“220V 60W”的白炽灯,一个为“220V 60W”电热器,
都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的
热量是( )
A.电风扇最多 B.白炽灯最多
C.电热器最多 D.都一样
C
随堂练习
2.如图所示,a、b相同容器中分别装有相同质量的水,水中的
电阻丝的阻值分别为R1和R2,且R1<R2,则闭分开关S后,a、b
容器中水温上 升较快的是( )
A. a容器中的水
B. b容器中的水
C. a、b容器中的水温上升的快慢一样
D.无法判断
B
3.下列家用电器中,属于电热器的是( )
A.电熨斗 B.电风扇 C.电话机 D.洗衣机
4.下列事例中,不属于利用电热的是( )
A. 用电饭锅煮饭 B. 电热孵卵器孵小鸡
C. 用电熨斗熨衣服 D. 电视机加散热窗
A
D
5.假设所有导体都没有电阻,当用电器通电时,下列说法中正
确的是( )
A.白炽灯仍能发光 B.电动机仍能工作
C.电饭锅仍能煮饭 D.电熨斗仍能熨烫衣服
B
课堂小结
电流通过导体时,电能转化为内能的现象,这就是电流这就是电流
的热效应。的热效应。
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.电流的热效应的利与弊
1.电流的热效应
2..焦耳定律
公式: Q = I2Rt
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