(陳德賓)電流的熱效應(yīng)

1、 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng) 為什么家用電器連續(xù)作用較長時(shí)間后，要停用為什么家用電器連續(xù)作用較長時(shí)間后，要停用一會(huì)兒？一會(huì)兒？今天我們專門來討論上面這樣一類關(guān)于電熱的今天我們專門來討論上面這樣一類關(guān)于電熱的問題。問題。為什么家用電器長期停止使用時(shí)，隔一段時(shí)期為什么家用電器長期停止使用時(shí)，隔一段時(shí)期又要通電？又要通電？山東省成武縣第二中學(xué)山東省成武縣第二中學(xué) 陳德賓陳德賓電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng) 導(dǎo)體對(duì)通過它的電流有阻礙作用，導(dǎo)體對(duì)通過它的電流有阻礙作用，這種阻礙會(huì)使得電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所這種阻礙會(huì)使得電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以以通電后電阻將有發(fā)熱現(xiàn)象通電后電阻將有發(fā)熱現(xiàn)象，而且同，而且同樣的電流，同樣的

2、時(shí)間，阻值較大的樣的電流，同樣的時(shí)間，阻值較大的電阻發(fā)熱較多。人們把這種現(xiàn)象叫做電阻發(fā)熱較多。人們把這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng) 。飲水機(jī)飲水機(jī)電暖氣電暖氣“熱得快熱得快”電爐電爐 電熱毯電熱毯各式各樣的家用電熱器各式各樣的家用電熱器電熱器的結(jié)構(gòu)共性電熱器的結(jié)構(gòu)共性電熱器的主要組成部分是電阻絲做的電熱器的主要組成部分是電阻絲做的發(fā)熱體發(fā)熱體。發(fā)熱體均是由發(fā)熱體均是由 電阻率大電阻率大 、 熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高 的材料的材料做成的。做成的。同學(xué)們，想一下，這么多電熱器在結(jié)構(gòu)上有同學(xué)們，想一下，這么多電熱器在結(jié)構(gòu)上有什么相同之處？什么相同之處？你知道嗎？你知道嗎？為什么電熱器的材料要用電阻率大，熔

3、點(diǎn)高為什么電熱器的材料要用電阻率大，熔點(diǎn)高的電阻絲做？的電阻絲做？為什么電熱器的電阻絲繞要在絕緣材料上？為什么電熱器的電阻絲繞要在絕緣材料上？清潔衛(wèi)生；清潔衛(wèi)生；電熱器的比其他加熱器有哪些優(yōu)點(diǎn)？電熱器的比其他加熱器有哪些優(yōu)點(diǎn)？幾乎沒有環(huán)境污染；幾乎沒有環(huán)境污染；熱效率高；熱效率高；可以方便地控制和調(diào)節(jié)溫度?？梢苑奖愕乜刂坪驼{(diào)節(jié)溫度。同學(xué)們，思考后，討論一下這個(gè)問題！同學(xué)們，思考后，討論一下這個(gè)問題！19801980年巴黎日用電器展覽會(huì)上，出現(xiàn)了一種被稱為年巴黎日用電器展覽會(huì)上，出現(xiàn)了一種被稱為“烹飪之神烹飪之神”的炊具。這種炊具是利用微波的特性的炊具。這種炊具是利用微波的特性制作的。微波是一種

4、高頻率的電磁波，具有反射、制作的。微波是一種高頻率的電磁波，具有反射、穿透、吸收三種特性。這種炊具的心臟是瓷控管，穿透、吸收三種特性。這種炊具的心臟是瓷控管，所產(chǎn)生的每秒所產(chǎn)生的每秒2424億億5 5千萬次的超高頻率的微波，快千萬次的超高頻率的微波，快速振動(dòng)食物內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、水分子等。速振動(dòng)食物內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、水分子等。使分子之間相互碰撞、擠壓、重新排列組合。簡而使分子之間相互碰撞、擠壓、重新排列組合。簡而言之，是靠食物本身內(nèi)部的摩擦生熱的原理來烹調(diào)言之，是靠食物本身內(nèi)部的摩擦生熱的原理來烹調(diào)的。的。微波爐的工作原理微波爐的工作原理微波爐不是電熱器。微波爐不是電熱器。微波爐是

5、電熱器嗎？微波爐是電熱器嗎？用電器使用不當(dāng)時(shí)，電熱會(huì)產(chǎn)生哪些危害？用電器使用不當(dāng)時(shí)，電熱會(huì)產(chǎn)生哪些危害？電線中電流過大時(shí)，電線中電流過大時(shí)，電熱會(huì)使絕緣材料迅速老化，甚至燃燒起火；電熱會(huì)使絕緣材料迅速老化，甚至燃燒起火； 有些用電器，如不采取散熱措施，會(huì)被燒壞。有些用電器，如不采取散熱措施，會(huì)被燒壞。你知道嗎？用電器是采取哪些措施防止電熱的你知道嗎？用電器是采取哪些措施防止電熱的危害的？危害的？有的電動(dòng)機(jī)里裝有風(fēng)扇；有的電動(dòng)機(jī)里裝有風(fēng)扇；電視機(jī)、收音機(jī)機(jī)殼上有散熱窗等；電視機(jī)、收音機(jī)機(jī)殼上有散熱窗等；當(dāng)然要防止觸電現(xiàn)象。當(dāng)然要防止觸電現(xiàn)象。 猜測(cè)猜測(cè)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 。 觀察電熱的方法：觀察電

6、熱的方法：方法一方法一電熱絲發(fā)熱，點(diǎn)燃火柴電熱絲發(fā)熱，點(diǎn)燃火柴優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，操作簡便。實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，操作簡便。器材簡單，容易準(zhǔn)備；器材簡單，容易準(zhǔn)備；現(xiàn)象容易受火柴、放置位現(xiàn)象容易受火柴、放置位置、環(huán)境（置、環(huán)境（ 如空氣流動(dòng)如空氣流動(dòng) ）等因素的干擾；等因素的干擾；方法二方法二電熱絲發(fā)熱使煤油溫升和膨脹電熱絲發(fā)熱使煤油溫升和膨脹現(xiàn)象直觀、精確；現(xiàn)象直觀、精確；受環(huán)境干擾較少。受環(huán)境干擾較少。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：現(xiàn)象直觀、明顯；現(xiàn)象直觀、明顯；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)間稍長。實(shí)驗(yàn)時(shí)間稍長。器材復(fù)雜，準(zhǔn)備較難；器材復(fù)雜，準(zhǔn)備較難；現(xiàn)象較細(xì)微，遠(yuǎn)處不便看；現(xiàn)象較細(xì)微，遠(yuǎn)處不便看；兩電阻串聯(lián)時(shí)

7、，可以保證通過它們的電流和兩電阻串聯(lián)時(shí)，可以保證通過它們的電流和時(shí)間相同；時(shí)間相同；用同一段電阻絲，可認(rèn)為電阻不變；用同一段電阻絲，可認(rèn)為電阻不變；控制影響電熱的因素不變的方法控制影響電熱的因素不變的方法觀察電流表示數(shù)，確定電流大小及其變化；觀察電流表示數(shù)，確定電流大小及其變化；在橫截面積相等時(shí)，觀察電阻絲的長度確在橫截面積相等時(shí)，觀察電阻絲的長度確定電阻大??；定電阻大??；觀察手表或秒表示數(shù)來控制時(shí)間；觀察手表或秒表示數(shù)來控制時(shí)間；觀察影響電熱的因素的方法觀察影響電熱的因素的方法下面開始按照課本實(shí)驗(yàn)完成測(cè)量下面開始按照課本實(shí)驗(yàn)完成測(cè)量 （或按照要求觀察演示實(shí)驗(yàn)）（或按照要求觀察演示實(shí)驗(yàn)）實(shí)實(shí)

8、驗(yàn)驗(yàn) 現(xiàn)現(xiàn) 象象 記記 錄錄 表表較較 多多較較 少少電流大的發(fā)熱多電流大的發(fā)熱多時(shí)間長的發(fā)熱多時(shí)間長的發(fā)熱多電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量隨導(dǎo)體中電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量隨導(dǎo)體中的電流的增大而增大，隨導(dǎo)體的電的電流的增大而增大，隨導(dǎo)體的電阻的增大而增大，隨通電時(shí)間的增阻的增大而增大，隨通電時(shí)間的增加而增加。加而增加。認(rèn)認(rèn) 識(shí)識(shí) 焦焦 耳耳 定定 律律 英國物理學(xué)家焦耳用近四十年的時(shí)間探索英國物理學(xué)家焦耳用近四十年的時(shí)間探索“功功和熱量之間關(guān)系和熱量之間關(guān)系” ” ，不畏艱難，嘔心瀝血，他為，不畏艱難，嘔心瀝血，他為推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步，為科學(xué)而貢獻(xiàn)幾乎畢生的精推動(dòng)人類社會(huì)的進(jìn)步，為科學(xué)而貢獻(xiàn)幾乎畢生的精

9、力，他的事跡非常感人。為了紀(jì)念這位偉大的科學(xué)力，他的事跡非常感人。為了紀(jì)念這位偉大的科學(xué)家，物理上用家，物理上用“焦耳焦耳”做功或能的單位。做功或能的單位。焦耳定律焦耳定律公式公式：Q=IQ=I2 2RtRt電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電時(shí)間成正比。說明：焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，說明：焦耳定律是實(shí)驗(yàn)定律，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證明，焦耳定律適用于純電阻電路。焦耳定律適用于純電阻電路。 熱功率熱功率電熱器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能（即電熱器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能（即產(chǎn)生的熱量）叫熱功

10、率產(chǎn)生的熱量）叫熱功率PPQ / tI2R注：像電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇這樣的用電器，其消耗注：像電動(dòng)機(jī)、電風(fēng)扇這樣的用電器，其消耗的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故的電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故電功率電功率大于大于熱功率熱功率四四 白熾燈泡白熾燈泡 螺絲口螺絲口:卡卡 口口:某燈上標(biāo)有某燈上標(biāo)有220v 100w”表示什么？表示什么？愛迪生愛迪生 是位舉世聞名的美國電學(xué)家和發(fā)明家，他除了是位舉世聞名的美國電學(xué)家和發(fā)明家，他除了在留聲機(jī)、電燈、電話、電報(bào)、電影等方面的發(fā)明在留聲機(jī)、電燈、電話、電報(bào)、電影等方面的發(fā)明和貢獻(xiàn)以外，在礦業(yè)、建筑業(yè)、化工等領(lǐng)域也有不和貢獻(xiàn)以外，在礦業(yè)、建筑業(yè)、化工等領(lǐng)域也有不少著名的創(chuàng)造和

11、真知灼見。愛迪生一生共有約兩千少著名的創(chuàng)造和真知灼見。愛迪生一生共有約兩千項(xiàng)創(chuàng)造發(fā)明，為人類的文明和進(jìn)步作出了巨大的貢項(xiàng)創(chuàng)造發(fā)明，為人類的文明和進(jìn)步作出了巨大的貢獻(xiàn)。獻(xiàn)。練習(xí)練習(xí).從白熾電燈上標(biāo)有從白熾電燈上標(biāo)有“220、100”的數(shù)的數(shù)據(jù)中，我們可以確定據(jù)中，我們可以確定: ( ) A.該電燈額定電壓為該電燈額定電壓為220，額定功率為，額定功率為100B.給電燈加上給電燈加上220電壓，通過它的電流強(qiáng)度一電壓，通過它的電流強(qiáng)度一 定為定為5/11安安C.該電燈的電阻為該電燈的電阻為48.4歐姆歐姆D.該電燈在電路中發(fā)光時(shí)，它實(shí)際消耗的電功率該電燈在電路中發(fā)光時(shí)，它實(shí)際消耗的電功率可能不是可能不是100AB1.某導(dǎo)體的電阻是某導(dǎo)體的電阻是2歐，當(dāng)歐，當(dāng)1安的電流通過安的電流通過時(shí)，時(shí)，1分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？分鐘產(chǎn)生的熱量是多少焦？作業(yè)作業(yè)本本 課課 小小 結(jié)結(jié)一、知道電流的熱效應(yīng)；知道一般電熱器一、知道電流的熱效應(yīng)；知道一般電熱器的發(fā)熱原理；會(huì)對(duì)一些家庭電熱器進(jìn)行簡的發(fā)熱原理；會(huì)對(duì)一些家庭電熱器進(jìn)行簡單的計(jì)算。單的計(jì)算。電流