内容正文:
电和热(复习课)
电能转化内能
通电后产生热量取暖
电热扇
电饭锅
通电后产生热量煮饭
电热水壶
通电后可以烧开水
电热毯
通电后电热毯发热
电流的热效应:
电流通过导体时电能转化为内能的现象
①可能与导体的电阻有关。
②可能与通过导体的电流有关。
③可能与通电时间有关。
通过实验探究“电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关” 。
想一想
猜想
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
一、电流的热效应
①研究方法:
控制变量法
实验装置
演示实验
U形管液面的高度差
转换法
电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关
实验中,通过观察___ ____ __ __现象来比较电流产生电热的多少,这种研究方法叫 。
较暗
5
①方案:将两根 的电阻丝 接入电路,使用学生电源供电(提供的电流大且稳定)。
探究一:电流通过导体时产生的热量跟电阻是否有关?
为了进行多次测量,使用 改变电路中 的大小。
控制 相同, 不同
电流、通电时间
电阻
阻值不等
串联
电流
滑动变阻器
0.22
Ⅳ. 电路连接图
0.22
⊿h2
⊿h1
②分析实验现象,归纳结论
电阻(欧) 5 10
结论:在 相同、 时间相同的情况下, 越大,这个电阻产生的热量越 。
⊿h
较小
较大
电流
通电
电阻
多
R3起到 作用,因此通过两个容器中电阻的 不同。
探究二:电流通过导体时产生的热量跟电流是否有关?
外部 R3
I=2I1
I
I1
R3=
控制 相同, 不同
电阻、通电时间
电流
分流
电流
I
A
R=5Ω
R3=5Ω
R1=5Ω
I1
控制电阻、通电时间相等,电流不同
I=2I1
②分析实验现象,归纳结论
结论
I=2I1
I
A
R=5Ω
R3=5Ω
R1=5Ω
I1
⊿h1
⊿h
电流 I 较大 I1较小
⊿h
较大
较小
在 的情况下,通过一个电阻的 越大,这个电阻产生的热量越 。
电阻相同、通电时间相同
电流
多
归纳实验结论
在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多。
在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
在电流相同、电阻相同的情况下,通电时间越长,这个电阻产生的热量越多。
结论1
结论2
结论3
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。
二、焦耳定律
②公式: Q = I2Rt
英国物理学家焦耳用近40年的时间做了400多次实验,发现了电流通过导体产生的热量跟导体电阻、通过导体的电流及通电时间之间的关系,即焦耳定律。
根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律
若电流做的功全部用来产生热量,即 Q = W
因为电功 W = UIt
根据欧姆定律 U = IR
所以 Q = W = UIt = I2Rt =
焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。
对只存在电流热效应的电路均可用这些公式来计算热量。
① 在纯电阻电路,电流所做的功只转化为内能,电路消耗的电能和生成的内能在数值上是相等的,即W=Q,如电炉、电热器、电熨斗等.
② 在非纯电阻电路中,如含有电动机等,电流做的功一部分转化为内能,大部分转化为机械能,通过线圈电阻R的电流仍使线圈发热,产生的热量Q=I2Rt,但此时Q≠W,而是Q<W,即
电功=内能+机械能 W=Q+W机械能
总结:电功与电热的联系
推导公式
电功 电功率 焦耳定律 适用条件
基本公式 W=UIt P=UI Q=I2Rt
普遍适用
纯电阻电路
Q=W
电功、电功率、焦耳定律计算公式及其适用范围
考点梳理
当电流通过导体后会产生热量,即电能转化成 的现象,叫做电流的热效应。电热可供利用,但有时也有危害。用 制成制成的元件可避免电热的危害。
(一)电流的热效应
1.内容:电流通过导体产生的热量跟 成正比,跟导体的
成正比,跟 成正比。
2.公式:Q= ,公式中各物理的单位分别是: 、 、 、 。适用于各种情况下电热的计算。
3.