物理選修1-1 1.6電流的熱效應(yīng)--課件

1、1.6 1.6 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)1、歐姆定律：、歐姆定律：2、電功：電功：3、電功率：、電功率：I=U/RW=UItP=UI（只適用于純電阻電路）（只適用于純電阻電路）補(bǔ)充初中學(xué)過的幾個(gè)公式補(bǔ)充初中學(xué)過的幾個(gè)公式電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)感受生活感受生活電流流過導(dǎo)體電流流過導(dǎo)體時(shí)，時(shí)，導(dǎo)體導(dǎo)體就要就要發(fā)熱發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做，這種現(xiàn)象叫做電流的電流的熱效應(yīng)熱效應(yīng)。產(chǎn)生的產(chǎn)生的熱量熱量與與哪些哪些因素因素有關(guān)有關(guān)?電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與電流通過電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)？哪些因素有關(guān)？猜想依據(jù)猜想依據(jù)E=mc2科學(xué)探究的過科學(xué)探究的過程程燙手燙手不燙手不燙手why why

2、 ？著火著火了！了！why why ？燙燙手手不燙不燙手手跟跟電流電流有關(guān)有關(guān)跟跟電阻電阻有關(guān)有關(guān)返回返回演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方法 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量熱量跟哪些跟哪些因素因素有關(guān)有關(guān) 實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就當(dāng)電流通過電阻絲時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就使瓶中的煤油使瓶中的煤油溫度升高、體積膨脹溫度升高、體積膨脹，瓶，瓶塞上面原來一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升塞上面原來一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升. .電電流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高流產(chǎn)生的熱量越多，液面就會(huì)上升得越高. .我們可以通過管中液面上升的高度比較電我們可以通

3、過管中液面上升的高度比較電流產(chǎn)生的熱量流產(chǎn)生的熱量. . 控制變量法控制變量法物理學(xué)中對(duì)于物理學(xué)中對(duì)于多變量多變量問題，通常使問題，通常使其它量其它量相同，并改變其中相同，并改變其中一個(gè)量一個(gè)量的大小，從而使的大小，從而使問題得到簡(jiǎn)化。我們稱此方法為問題得到簡(jiǎn)化。我們稱此方法為控制變量控制變量法法探究電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)探究電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān) 返回返回演示21RR 電阻絲電阻絲1R2R 在電流、通電時(shí)間相同時(shí)在電流、通電時(shí)間相同時(shí)，阻值，阻值 大大 的電阻產(chǎn)生的熱量多。的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系探究一：產(chǎn)熱多少與電阻大小的關(guān)系視頻視頻演示電阻絲電阻絲RR

4、 在電流、電阻相同時(shí)在電流、電阻相同時(shí)，通電時(shí)間，通電時(shí)間 長(zhǎng)長(zhǎng) 的產(chǎn)的產(chǎn)生的熱量多。生的熱量多。探究二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系探究二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系演示電阻絲電阻絲RRR 在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)在通電時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流，電流越越 大大 的產(chǎn)生的熱量多。的產(chǎn)生的熱量多。探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系探究三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回返回在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，在通電電流和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流在電阻和通電時(shí)間相同的條件下，電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多產(chǎn)生的熱

5、量越多. . 進(jìn)一步的研究表明產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比. 在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，在通電電流和電阻相同的條件下，通電時(shí)間越長(zhǎng)，電流產(chǎn)生的熱量越多電流產(chǎn)生的熱量越多. . 123前面兩個(gè)現(xiàn)象的解釋前面兩個(gè)現(xiàn)象的解釋1 燈泡和導(dǎo)線是燈泡和導(dǎo)線是串聯(lián)串聯(lián)，燈，燈泡的泡的電阻比電阻比導(dǎo)線的電阻大導(dǎo)線的電阻大 干線電流等于各個(gè)支路干線電流等于各個(gè)支路的的電流之和電流之和2燙燙手手不燙不燙手手1.1.內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比，內(nèi)容：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. . 2.2.

6、公式：公式： Q = I2Rt3.3.單位：?jiǎn)挝唬篒-I-安（安（A A），），R-R-歐歐()()，t-t-秒秒(s)(s)，Q-Q-焦焦(J).(J).注意注意：熱量跟熱量跟電流的平方電流的平方成正比，若通過一個(gè)用電器成正比，若通過一個(gè)用電器的電流增加到的電流增加到3 3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到 倍倍9英國物理學(xué)家英國物理學(xué)家焦耳焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于做了大量的實(shí)驗(yàn)，于18401840年最先精確地年最先精確地確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即確定電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和通電時(shí)間的關(guān)系，即. . 焦耳定律焦耳定律例例1 1：流過一根流過一根1010

7、的電阻絲的電流為的電阻絲的電流為 2A2A，問這根電阻絲在，問這根電阻絲在30s30s內(nèi)產(chǎn)熱多少？?jī)?nèi)產(chǎn)熱多少？例題例題已知：已知：求：求： 解：解：答：答：R=10，I=2A，t=30s電熱電熱Q由焦耳定律：由焦耳定律： Q=I2Rt這根電阻絲共產(chǎn)熱這根電阻絲共產(chǎn)熱1200J。代數(shù)得：代數(shù)得：Q=1200J例題例題例例2 2：一根一根5050的電阻絲工作了的電阻絲工作了10s10s后產(chǎn)生后產(chǎn)生1.81.810104 4J J的熱量，問流過這根電阻絲的電的熱量，問流過這根電阻絲的電流是多少？流是多少？已知：已知：求：求： 解：解：答：答：R=50，Q=1.8*104J，t=10s電流電流I由焦耳

8、定律：由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：所以：I=（Q/Rt）1/2 =6（A） 這根電阻流過的電流為這根電阻流過的電流為6安培。安培。焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來計(jì)算熱量來計(jì)算熱量. .返回返回純電阻電路和非純電阻電路純電阻電路和非純電阻電路1.1.內(nèi)容：內(nèi)容：在物理學(xué)中，把電熱器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電在物理學(xué)中，把電熱器在單位時(shí)間內(nèi)消耗的電能叫做能叫做熱功率熱功率。2.2.公式：公式： P = I2R3.3.單位：?jiǎn)挝唬?W (W (瓦特，簡(jiǎn)稱瓦瓦特，簡(jiǎn)稱瓦) )注意注意：各種熱電器上都有銘牌，上面標(biāo)明各種熱電器上都有銘牌，上面標(biāo)明的額定功率就是它的熱功率。的額定功率就是它的熱功率。熱功率熱功率焦耳定律是反映電流的焦耳定律是反映電流的 效應(yīng)的規(guī)律，效應(yīng)的規(guī)律，即即 轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為 的規(guī)律。的規(guī)律。一電爐的電阻是一電爐的電阻是100 100 ，通電時(shí)間，通電時(shí)間1010秒鐘產(chǎn)生的熱量為秒鐘產(chǎn)生的熱量為4 410105 5J,J,通過這個(gè)電爐的電流是通過這個(gè)電爐的電流是 A A電流