第四節(jié)電與熱

第四節(jié)電與熱第1頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三小剛的爸你是怎么知道小剛開了電視機(jī)的呢?生活中的物理爸爸出門前囑咐小剛在家好好做作業(yè)，不要看電視，小剛擋不住NBA的誘惑，還是開了電視機(jī)，看完后小剛立刻關(guān)了電視機(jī)。爸爸回來時看到小剛在認(rèn)真做作業(yè)，必里很高興，可是后來爸爸發(fā)現(xiàn)小剛說了謊。（用手摸電視機(jī)后蓋）第2頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三電熱器飲水機(jī)電熨斗電吹風(fēng)電飯鍋生活中,許多用電器接通電源后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。１、電流的熱效應(yīng)：第3頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三①、電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱，這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。

②、電流的三種效應(yīng)：熱效應(yīng)磁效應(yīng)化學(xué)效應(yīng)下列用電器中，是利用電流熱效應(yīng)工作的是()A.空調(diào)B.電熱毯C.洗衣機(jī)D.電烙鐵BD產(chǎn)生的熱量簡稱為電熱(Q)。第4頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？生活中的物理電爐絲導(dǎo)線問題：電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱跟什么因素有關(guān)？第5頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三2、分析探究實驗：①、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和電阻有什么關(guān)系？

(R甲)甲乙(R乙)觀察現(xiàn)象實驗電路圖第6頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三

R甲＞R乙

控制變量法控制變量觀察液柱的變化在電流、時間相同時,電阻越大產(chǎn)生的熱量越多。電流和通電時間實驗表明第7頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三②、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量是否跟電流的大小有關(guān)？第一次實驗第二次實驗觀察液柱的變化實驗表明在時間、電阻相同時，電流越大產(chǎn)生的熱量越多。第8頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三師生互動本實驗采用的方法是控制變量法電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟導(dǎo)體的電阻通過導(dǎo)體的電流通電時間有關(guān)。有關(guān)學(xué)生閱讀教材P49焦耳的生平第9頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三3、焦耳定律：（P49）電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導(dǎo)體的電阻成正比，跟通電的時間成正比。焦耳定律公式：Q=I2Rt（普遍適用)Q-熱量-焦(J)

I-電流-安(A)

R-電阻-歐(Ω)

t-時間-秒(S)

單位第10頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三4、例題分析例1、為什么電爐熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？答：因為導(dǎo)線和電爐絲是串聯(lián)的，Ｉ線=Ｉ電爐絲R電爐絲＞R導(dǎo)線，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同時間內(nèi)電流通過電爐絲產(chǎn)生的熱量大，因此電爐熱得發(fā)紅而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。電爐絲導(dǎo)線第11頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三例2、一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？

解：根據(jù)歐姆定律計算電阻絲通過的電流

I=U/R=36V/60Ω=0.6A根據(jù)焦耳定律計算電流產(chǎn)生的熱量=(0.6A)2×60Ω×5×60s=6480JQ=I2RtQ=I2Rt第12頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三５、電熱的利用和防止①、利用電熱器：使用方便、應(yīng)用廣泛、無污染。消耗了電能、縮短了電器的使用壽命，燒壞電器甚至引起火災(zāi)。②、由于電熱的存在：第13頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三今天你學(xué)到了什么知識？1、電流的熱效應(yīng)2、探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與哪些因素有關(guān)？探究一、探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與電阻的關(guān)系；探究二、探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱與電流的關(guān)系。3、焦耳定律4、電熱的利用和防止第14頁，共16頁，2023年，2月20日，星期三拓展：【例題4】如圖所示電路．電源電壓不變，L1標(biāo)有“4V2W”，l2標(biāo)有“8V4W”。當(dāng)開關(guān)S接a時．L1恰好正常發(fā)光，當(dāng)開關(guān)S接b時．L2兩端電壓為6.4V。求：(1)開關(guān)S接b時L2實際功率；(2)開關(guān)S接a時電阻R在30s內(nèi)所產(chǎn)生的熱量。

這類題型怎么解決？解：當(dāng)S接a時,等效電路如圖所示R=?RL1=8ΩU=?∵L1正常發(fā)光∴IL1=P/U=2W/4V=O.5A∴U=IR總=O.5(R+8)(1)當(dāng)S接b時,等效電路如圖R=?RL2=16ΩU=?UL2=6.4V∴IL2=UL2/RL2=6.4V/16Ω=0.4A∴U=IR總=O.4(R+16)(2)

由(1)(2)解方程組得R=24ΩU=16VR=24RL2=1