第十三章 电功和电功率 四、电流的热效应 1
温故知新 1、电流做功的过程，实质是 能转化为 能。 2、电动机工作过程 能转化为 能； 蓄电池充电过程 能转化为 能； 1、电流做功的过程，实质是 能转化为 能。 2、电动机工作过程 能转化为 能； 蓄电池充电过程 能转化为 能； 电炉工作过程 能转化为 能； 电灯工作过程 能转化为 能； 3、灯泡、电视机、电脑主机和显示器,长时间工作后外壳会发热.这是什么原因?
自学提纲 阅读课文P119——123页回答问题: 1.电流的热效应是__________. 2.电流的热效应与哪些因素有关? 3.电流通过导体时,产生的热量与哪些因素有关? 4.焦耳定律的内容是_______________.公式是______.单位是__________. 5.举出电流热效应的利用和防止其危害的实例。
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一、电流的热效应 思考：这些热量是从哪里来的呢？ 把手靠近发光得白炽灯泡，会感到灯泡发热 给电热水壶通电可以将其中的凉水加热 给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟 思考：这些热量是从哪里来的呢？ 5
电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 定义 电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。 6
问题与思考 电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？ 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？ 7
二、影响电流热效应的因素 探究影响电流热效应的因素 实验目的： 电流通过用电器产生的热量与哪些因素有关？ 猜想： 电阻 电流 时间 8
实验探究 1、实验内容：电流通过导体时,产生的热量与哪些因素有关? 2.实验方法:控制变量法 3.实验过程: (1)电流相同,通电时间相同,电阻不同; (2)电阻相同,通电时间相同,电流不同; (3)电阻相同,电流相同,通电时间不同.
探究一：电流、时间相同，电阻不同 在电流大小和通电时间相同的条件下，容器内电热丝的阻值越大，液体温度升高得越 。
探究二：电阻、时间相同，电流不同 在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过容器内电热丝的越大，液体温度升高得越 。
探究三：电阻、电流相同，时间不同 实验结论: 在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的液体温度升高得越 。 在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的液体温度升高得越 。 实验结论: 电流通过导体时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.
三、焦耳定律 1．内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 2．公式：Q = I2Rt 3．单位：焦耳（J） 13
焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。 焦 耳 14
四、电流的热效应的利用 1、优点 电热驱蚊器 电熨斗 电取暖器 电饭煲 15
优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 利用电热孵化器孵小鸡 优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。 16
2、危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。 17
五、电能和电热关系 1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： 电能 内能+机械能 W＞Q热 18
一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 例题 一根 60 Ω 的电阻丝接在 36 V的电源两端，在 5 min内共产生多少热量? 解: I = = = 0.6 A U R 36 V 60 Ω Q = I2Rt =(0.6 A)2×60 W×300 s = 6 480 J 答: 在 5 min 内共产生 6 480 J 热量。 19
课堂小结 焦耳定律的实验和内容 电热的利用和危害 20