1、第十六章 電流做功與電功率,16.4科學(xué)探究： 電流的熱效應(yīng),歙縣新安中學(xué) 凌紅星,小實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象,觀察與發(fā)現(xiàn),電流的熱效應(yīng):,導(dǎo)體通電發(fā)熱將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的現(xiàn)象,周六，小明的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè)，不要看電視。爸爸回來時(shí)看到他在認(rèn)真寫作業(yè)，電視機(jī)也沒打開，很高興?？墒牵职?后就發(fā)現(xiàn)，小明剛看過電視。,用手摸一摸電視機(jī)后蓋,生活趣味,實(shí)驗(yàn)探究:電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)?,想想議議：,1 電爐絲和導(dǎo)線都是通電的，為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?,猜想與假設(shè)：,電流,電阻,通電時(shí)間,2 感受一下電取暖器換擋取暖,同一個(gè)發(fā)熱絲為什么發(fā)熱不同?,實(shí)驗(yàn)一:探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的

2、關(guān)系。,電阻不同,實(shí)驗(yàn)方案：,控制,電流和通電時(shí)間相同,串聯(lián)電路,兩根阻值不同的電阻絲,比較,電阻絲產(chǎn)生熱量的多少,質(zhì)量相同的煤油溫度升高的多少Q(mào)=cmt,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 在電流和通電時(shí)間都相同時(shí)，導(dǎo)體電阻越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,閉合開關(guān)，觀察溫度計(jì),相同的電阻,電壓不同，電流不同，觀察溫度計(jì)。,實(shí)驗(yàn)二:探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系。,控制,實(shí)驗(yàn)方案：,電阻和通電時(shí)間相同,比較,電流不同,導(dǎo)體通過電流時(shí)產(chǎn)生的熱量,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 在導(dǎo)體電阻和通電時(shí)間都相同時(shí)，通過導(dǎo)體的電流越大，電流產(chǎn)生的熱量越多。,電壓不同 觀察電流表,閉合開關(guān)，延長通電時(shí)間，觀察溫度計(jì),實(shí)驗(yàn)三:探究電流產(chǎn)生的熱量與通電時(shí)

3、間的關(guān)系。,實(shí)驗(yàn)方案：,控制,電阻和電流相同,通電時(shí)間不同,比較,導(dǎo)體通過電流時(shí)產(chǎn)生的熱量,實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 在電流和導(dǎo)體電阻都相同時(shí)，通電時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多。,科學(xué)家焦耳,焦耳（James Prescott Joule，18181889），英國物理學(xué)家。用近 40 年的時(shí)間做了 400 多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和電功的關(guān)系。通過大量的實(shí)驗(yàn)，于 1840 年最先精確地確定了電流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電時(shí)間的定量關(guān)系-焦耳定律。,焦耳定律,1內(nèi)容：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，跟通電時(shí)間成正比。,2公式： Q = I2Rt,3單位：電流I安培（A）、電阻R歐姆（

4、）、 時(shí)間t秒（s），則熱量Q 焦耳（J）。,例題分析：,例題：一根60的電阻絲接在36V的電源上,在5min內(nèi)能產(chǎn)生多少焦耳的熱量？,解：,通過電阻絲的電流為：,電流產(chǎn)生的熱量為：,答：電阻絲產(chǎn)生的熱量為6480J。,探討：“電熱”和“電功”的大小關(guān)系。,Q=I2Rt,=(0.6A)260560s,=6480J,電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，從能量轉(zhuǎn)化的角度看它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，還有一部分能量在線圈中以熱量的形式散失掉。現(xiàn)有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A。 問： （1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少? （2）已知電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,若該電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是0.4，則線圈每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少?,由W=UIt求電動(dòng)機(jī)消耗的電能： W=UIt =220VX50AX60s=6.6105J,由Q=IRt求線圈產(chǎn)生的熱量： Q=IRt =(50A)X0.4X60s=6104J,電流的熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用：,“電熱器” ：利用電流的熱效應(yīng)工作的電器。,發(fā)熱體：電熱器內(nèi)部通電發(fā)熱的部位。,電流的熱效應(yīng)在生活中的防護(hù)：,“電熱”的防護(hù)：,電視機(jī)-散熱窗孔,電腦-散熱風(fēng)扇,-超導(dǎo)時(shí)代的夢(mèng)想!（閱讀課本208頁）,課堂總結(jié)：,通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？,知識(shí)點(diǎn)：,1、電流的熱效應(yīng)。,2、電流產(chǎn)生的熱量跟電流、電阻和 通電時(shí)間有