第四节 科学探究：电流的热效应 电饭煲 电熨斗 电烤箱 电热水器 电热水壶 电烙铁 电流的热效应: 电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。 电流的热效应与哪些因素有关？ 导线和电熨斗串联，为什么电熨斗很热而导线并不是很热？说明什么？ 点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？ 2.验证猜想 设计实验，采用控制变量法 思考？ 产生的热量与哪些因素有关呢？ I(电流)、R (电阻) 、t (时间) ②电流I ③通电时间t 相同 结论： 大 在电流、通电时间相同时，阻值 的电阻产生的热量多。 热量与电阻的关系 实验（逐个验证） （1）热量与电阻的关系 ③通电时间t ①电阻R 相同 结论： 在电阻、通电时间相同时，电流 的电阻产生的热量多。 大 热量与电流的关系 （2）热量与电流的关系 ①电阻R ②电流I 相同 结论： 在电阻、电流相同时，通电时间 的电阻产生的热量多。 长 热量与时间的关系 （3）热量与时间的关系 电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见 也摸不着，如何测量呢？ 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气体吸收，通过观察气体的热膨胀（观察玻璃导管内的水柱升降）来测量。 控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化→ 对电热Q的影响 结论：在电阻通过电流Ｉ相同时，电流产生热量多少与通电时间t长短有关，并且通电时间t越长电流产生热量越多。 每隔一分钟记录一下温度计的示数 控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的 影响 结论：在电阻Ｒ和通电时间t相同时，电流产生热量多少与通过导体的电流Ｉ大小有关，并且电流Ｉ越大，电流产生热量越多。 相同时间内通过R的电流为Ｉ，移动R0的滑片,使通过R的电流为0.5Ｉ。比较R两次所产热的多少 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：在电流I和通电时间t相同时，电流产生热量多少与导体的电阻Ｒ大小有关，并且电阻Ｒ越大，电流产生热量越多。 伟大的发现：焦耳定律 1841年，由英国物理学家焦耳发现。它是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。 焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的，不是用电学公式推导出来的，它适用于所有电路中的发热计算。 一、 焦耳定律(Joule law) 1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比。 2. 公式：Q=I2Rt 电热 3. 单位： J 【例题1】：某一电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？ 解：Q= I2Rt=12 × 2 × 60 =120J 4. 热功率(P热): ①.内容：导体在单位时间内发出的热量 ②.公式：P热=Q/t=I2R ③. 单位： W 或 kW 电流通过导体产生了热量，同时消耗了电能。 他们之间有什么关系呢？ 二、电功 1.电流流过导体时，电流所做的功。 2、意义：耗电多少 3. 公式：W= UIt 4、电功率：P= UI 【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求： 1 ）消耗的电能W。 2 ）产生的热量Q。 三、电功与与电热的关系 ①在电热器电路 (纯电阻电路)中： （电能几乎全部转化为内能） W = Q （W= UIt） =（Q=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） W > Q （UIt=I2Rt+W输出） 例3：如图所示的电路中，电源电压为60 V，内阻不计，电阻R＝2 Ω，电动机的内阻R0＝1.6 Ω，电压表的示数为50 V，电动机正常工作，求电动机的输出功率． 1.一台电动机内阻为1 Ω，接到120 V的电源上． 当电动机工作时，电流为10 A．问： (1)电动机输入功率是多少？ (2)电动机发热功率是多少？ (3)输出的机械功率是多少？ ? 1.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上 消耗的电能是_____,释放热 ... ...
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