1、會(huì)計(jì)學(xué)1電流電流(dinli)的熱效應(yīng)動(dòng)畫動(dòng)畫的熱效應(yīng)動(dòng)畫動(dòng)畫第一頁，共45頁。感受(gnshu)生活電流的熱效應(yīng)電流流過導(dǎo)體(dot)時(shí)，導(dǎo)體(dot)就要發(fā)熱，這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。思考？產(chǎn)生(chnshng)的熱量與哪些因素有關(guān)呢?第1頁/共45頁第二頁，共45頁。電流通過(tnggu)電熱器所產(chǎn)生的熱量多少與哪些因素有關(guān)？猜想依據(jù)E=mc2第2頁/共45頁第三頁，共45頁。燙手(tn shu)不燙手(tn shu)why ？第3頁/共45頁第四頁，共45頁。著火了！why ？第4頁/共45頁第五頁，共45頁。燙手(tn shu)不燙手(tn shu)跟電流(dinli)有關(guān)跟電阻有

2、關(guān)返回第5頁/共45頁第六頁，共45頁。演示(ynsh)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)(shyn)目的 研究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量(rling)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) 返回第6頁/共45頁第七頁，共45頁。2、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)： 電熱絲產(chǎn)生(chnshng)的熱量多少通過什么方式來表現(xiàn)，比較直觀？ 電流產(chǎn)生(chnshng)的熱量越多 液柱上升(shngshng)就越快 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溫度升高、體積膨脹，瓶塞上面原來一樣高的液柱就會(huì)逐漸上升.電流產(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流產(chǎn)生的熱量. 第7頁/共45頁第八頁，共45頁

3、。演示21RR 電阻絲1R2R在電流、通電(tng din)時(shí)間相同時(shí)，阻值 大 的電阻產(chǎn)生的熱量多。探究一：產(chǎn)熱多少與電阻(dinz)大小的關(guān)系第8頁/共45頁第九頁，共45頁。演示電阻絲RR在電流、電阻相同時(shí)，通電(tng din)時(shí)間 長 的產(chǎn)生的熱量多。探究(tnji)二：產(chǎn)熱多少與通電時(shí)間的關(guān)系第9頁/共45頁第十頁，共45頁。演示電阻絲RRR在通電(tng din)時(shí)間、電阻相同時(shí)，電流越 大 的產(chǎn)生的熱量多。探究(tnji)三：產(chǎn)熱多少與電流大小的關(guān)系返回第10頁/共45頁第十一頁，共45頁。控制變量法、轉(zhuǎn)換法 控制變量法物理學(xué)中對(duì)于(duy)多變量問題，通常使其它量相同，并改變

4、其中一個(gè)量的大小，從而使問題得到簡化。我們稱此方法為控制變量法第11頁/共45頁第十二頁，共45頁。在通電電流(dinli)和通電時(shí)間相同的條件下，電阻越大，電流(dinli)產(chǎn)生的熱量越多. 在電阻(dinz)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. 在通電(tng din)電流和電阻相同的條件下，通電(tng din)時(shí)間越長，電流產(chǎn)生的熱量越多. 123實(shí)驗(yàn)分析第12頁/共45頁第十三頁，共45頁。實(shí)驗(yàn)(shyn)演示第13頁/共45頁第十四頁，共45頁。電阻電流通電時(shí)間 產(chǎn)生熱量ARI相同B2RICR3I129歸納總結(jié)(zngji)：(1) 比較AB可得(2) 比較(bj

5、io)AC可得當(dāng)電流和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的熱量(rling)跟電阻成正比。當(dāng)電阻和通電時(shí)間相同時(shí)，導(dǎo)體中電流產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比。實(shí)驗(yàn)記錄第14頁/共45頁第十五頁，共45頁。1.內(nèi)容：電流(dinli)通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流(dinli)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. 2.公式(gngsh)： Q = I2Rt3.單位(dnwi)：I-安，R-歐，t-秒，Q-焦.注意：熱量跟電流的平方成正比，若通過一個(gè)用電器的電流增加到3倍時(shí)，它產(chǎn)生的熱量增大到 倍9英國物理學(xué)家焦耳做了大量的實(shí)驗(yàn)，于1840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)

6、系，即 第15頁/共45頁第十六頁，共45頁。根據(jù)(gnj)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律. 焦耳定律適用于任何用電器的熱量計(jì)算，對(duì)只存在電流熱效應(yīng)的電路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t來計(jì)算熱量.Q = W = UIt = I2Rt根據(jù)歐姆定律U = IR又W = UIt 若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q = W 注意：返回第16頁/共45頁第十七頁，共45頁。前面兩個(gè)(lin )現(xiàn)象的解釋12燙手不燙手第17頁/共45頁第十八頁，共45頁。怎樣(znyng)理解電阻越大，發(fā)熱越多電流(dinli)熱效應(yīng)的微觀機(jī)理第18頁/共45頁第十九頁，共45頁。利用(lyng)電

7、流的熱效應(yīng)第19頁/共45頁第二十頁，共45頁。防止(fngzh)電流的熱效應(yīng)第20頁/共45頁第二十一頁，共45頁。A. 白熾燈 B. 電熨斗 C.電飯鍋 D. 電風(fēng)扇ABC第21頁/共45頁第二十二頁，共45頁。2.電風(fēng)扇通電會(huì)發(fā)熱，這些熱量是人們希望得到(d do)的嗎？電風(fēng)扇的能量轉(zhuǎn)化形式怎樣？能否想辦法減少電風(fēng)扇的能量散失？動(dòng)腦筋第22頁/共45頁第二十三頁，共45頁。這是為什么？聯(lián)系實(shí)際第23頁/共45頁第二十四頁，共45頁。例1：流過一根10歐姆(u m)的電阻絲的電流為 2安培，問這根電阻絲在30秒內(nèi)產(chǎn)熱多少？例題(lt)已知：求： 解：答：電阻R=10，電流I=2A，時(shí)間t=

8、30s電熱Q由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）這根電阻絲共產(chǎn)熱1200J。第24頁/共45頁第二十五頁，共45頁。例題(lt)例2：一根50歐姆(u m)的電阻絲工作了10秒鐘后產(chǎn)生1.8*104焦耳的熱量，問流過這根電阻絲的電流是多少？已知：求： 解：答：電阻R=50，熱量Q=1.8*104J，時(shí)間t=10s電流I由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：I=（Q/Rt）1/2 =（1.8*104/（50*10）1/2 =6（A） 這根電阻流過的電流為6安培。第25頁/共45頁第二十六頁，共45頁。焦耳定律是反映電流的 效應(yīng)(xioyng)的規(guī)律，即 能轉(zhuǎn)化為 的規(guī)律。一電

9、爐的電阻(dinz)是100 ，通電時(shí)間10秒鐘產(chǎn)生的熱量為4105J,通過這個(gè)電爐的電流是 A電流(dinli)通過電風(fēng)扇做功時(shí)， 能轉(zhuǎn)化為 能和 能，如果電流(dinli)做功3.6106J,電風(fēng)扇獲得的機(jī)械能一定 3.6106J 練習(xí)熱電內(nèi)20電內(nèi)機(jī)械小于第26頁/共45頁第二十七頁，共45頁。 焦耳在1818年12月24日生于英國曼徹 斯特，他的父親是一個(gè)釀酒廠主.焦耳自幼跟隨父親參加釀酒勞動(dòng)，沒有受過正規(guī)的教育。青年時(shí)期，在別人的介紹下，焦耳認(rèn)識(shí)了著名的化學(xué)家道爾頓.道爾頓給予了焦耳熱情的教導(dǎo).焦耳向他虛心的學(xué)習(xí)了數(shù)學(xué)、哲學(xué)和化學(xué)，這些知識(shí)為焦耳后來的研究奠定了理論基礎(chǔ).1840年，

10、焦耳把環(huán)形線圈放入裝水的試管內(nèi)，測量不同電流強(qiáng)度和電阻時(shí)的水溫.通過這一實(shí)驗(yàn)，他發(fā)現(xiàn)：導(dǎo)體在一定時(shí)間內(nèi)放出的熱量與導(dǎo)體的電阻及電流強(qiáng)度的平方之積成正比.四年之后(zhhu)，俄國物理學(xué)家楞次公布了他的大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而進(jìn)一步驗(yàn)證了焦耳關(guān)于電流熱效應(yīng)之結(jié)論的正確性.因此，該定律稱為焦耳楞次定律.焦耳活到了七十一歲.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人為了紀(jì)念焦耳，把功和能的單位定為焦耳. back第27頁/共45頁第二十八頁，共45頁。第28頁/共45頁第二十九頁，共45頁。課堂(ktng)小結(jié)：本節(jié)課我們學(xué)到的1、電流產(chǎn)生的熱量與 、 、 有關(guān)(yugun)。具體來說電熱與 成正比、

11、與 成正比 、與 成正比。這就是焦耳定律。2、焦耳定律(jio r dn l)公式： 。第29頁/共45頁第三十頁，共45頁。小試牛刀(xio sh ni do)：知識(shí)點(diǎn)一：電流(dinli)的熱效應(yīng)1、電熱毯通電后很燙，而連接(linji)電熱毯的導(dǎo)線并不熱，這是因?yàn)椋?）A、導(dǎo)線有絕緣層保護(hù)，能隔熱。B、導(dǎo)線散熱快，所以溫度低。C、通過導(dǎo)線的電流小于通過電熱毯的電流。D、導(dǎo)線電阻小，產(chǎn)生熱量少。第30頁/共45頁第三十一頁，共45頁。小明和小紅想利用如圖所示的裝置探究“導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系”兩瓶煤油中都浸泡著一段金屬絲，燒瓶A中的金屬絲是銅絲，電阻比較小，燒瓶B中的金屬絲是鎳鉻合

12、金絲，電阻比較大兩瓶煤油中溫度計(jì)可以顯示煤油的溫度（1）根據(jù)(gnj)控制變量法的研究思想，應(yīng)該使這兩個(gè)燒瓶中煤油的質(zhì)量 （2）實(shí)驗(yàn)中，小明和小紅發(fā)現(xiàn)燒瓶B中溫度計(jì)的示數(shù)升高的快這表明：在 和通電時(shí)間(shjin)相同的情況下，導(dǎo)體的電阻越 ，電流產(chǎn)生的熱量越 。BA知識(shí)點(diǎn)二：電熱(dinr)的影響因素第31頁/共45頁第三十二頁，共45頁。RR（3）小明和小紅還想研究電熱與I的關(guān)系，那么他們就要控制 和通電時(shí)間不變。所以就設(shè)計(jì)以上(yshng)的電路，他們用了相同的電熱絲來保證電阻相同。那么怎樣使并聯(lián)的兩個(gè)電阻電流不同呢？ 。最后發(fā)現(xiàn)：電流大的那個(gè)支路，煤油的示數(shù)上升的快。所以表明在電阻和通

13、電時(shí)間相同的情況下，導(dǎo)體的電流越 ，電流產(chǎn)生的熱量越 。RR第32頁/共45頁第三十三頁，共45頁。1、為什么選用(xunyng)煤油，而沒有用水？（ ）4、并聯(lián)(bnglin)時(shí),為什么兩個(gè)支路中都接有滑動(dòng)變阻器？（4）實(shí)驗(yàn)中，幾個(gè)重要的問題，你能回答(hud)出來嗎？3、通過什么樣的連接方式可以使阻值不同的電阻絲保持相同的電流？2、本實(shí)驗(yàn)電流產(chǎn)生熱量的多少是通過什么方式來表明的？A因?yàn)槊河陀蓄伾阌谟^察 B因?yàn)槊河陀斜容^大的熱值C因?yàn)槊河陀斜容^小的密度 D因?yàn)槊河陀斜容^小的比熱容第33頁/共45頁第三十四頁，共45頁。知識(shí)點(diǎn)三：焦耳定律(jio r dn l)計(jì)算1、一個(gè)(y )電熱絲的電

14、壓為2V，電阻是2，當(dāng)電流是1A，通電時(shí)間為1min，那么它產(chǎn)生的電熱是多少J？純電阻電路(dinl)的電熱（Q）計(jì)算：Q=W【電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能】Q=UIt【定義式】導(dǎo)出式一：Q=I2Rt導(dǎo)出式二：歐姆定律RUI 代換法U2Rt對(duì)于純電阻電路計(jì)算電熱Q=W=Pt=UIt=I2Rt=U2RtQ=Q=Pt第34頁/共45頁第三十五頁，共45頁。2、一電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為1，線圈兩端所加電壓為2V時(shí)，電流為1A，電動(dòng)機(jī)正常工作。（1）電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化？（2）電動(dòng)機(jī)正常工作1min所產(chǎn)生的電能為多少J？（3）電動(dòng)機(jī)正常工作1min所產(chǎn)生的電熱為多少J？（4）電動(dòng)機(jī)正常工作1min所提供(tg

15、ng)的機(jī)械能為多少？（5）如果想讓電動(dòng)機(jī)的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，可以怎樣實(shí)施？Q=UIt【定義(dngy)式】導(dǎo)出式：歐姆定律RUI 代換(di hun)法U2RtW=對(duì)于非純電阻電路：計(jì)算電熱只有一個(gè)公式：Q=I2Rt 計(jì)算電能只有一個(gè)公式：W=UIt 計(jì)算機(jī)械能只有一個(gè)公式：W機(jī)械=W-Q非純電阻電路的電熱（Q）計(jì)算：QW【電能少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能】Q=Pt第35頁/共45頁第三十六頁，共45頁。3、某電爐絲壞了，去掉1/4后接在原來的電路中使用時(shí)，在相等時(shí)間(shjin)內(nèi)產(chǎn)生的熱量與原來產(chǎn)生的熱量之比為（ ）A、3：4 B、4：3 C、4：1 D、1：4第36頁/共45頁第三十七頁，共45

16、頁。知識(shí)點(diǎn)五、電熱的綜合(zngh)應(yīng)用1、白熾燈的燈絲斷了，把燈絲搭上后，燈泡(dngpo)的亮度變的更亮了，其原因是 。2、某工廠欲設(shè)計(jì)一種高、中、低溫三檔家用(jiyng)電火鍋，要求低溫發(fā)熱功率為200W，其發(fā)熱體電阻絲如圖所示，A、B、C為三個(gè)接線柱，B是電阻絲中點(diǎn)的接線柱請(qǐng)你幫助該廠完成下列工作：（1）說明各檔位的接線方法（文字表達(dá)、畫圖連接均可）（2）分別算出高、中溫兩檔的發(fā)熱功率（3）設(shè)計(jì)一份電火鍋的產(chǎn)品銘牌第37頁/共45頁第三十八頁，共45頁。知識(shí)點(diǎn)四：電熱的利用(lyng)和危害的防止2、小明家新買了一只規(guī)格為800W的電熱水壺，他經(jīng)過幾次使用后發(fā)現(xiàn)，晚飯后燒開一壺水所用

17、的時(shí)間比早晨燒一壺水所用的時(shí)間長，你認(rèn)為主要原因是（）A、晚間電熱水壺兩端的電壓低于早晨電熱水壺兩端的電壓B、晚間的大氣壓升高，水的沸點(diǎn)升高，需要(xyo)的熱量比早晨多 C、晚間的環(huán)境溫度比早晨環(huán)境溫度偏低 D、晚間燒水時(shí)，熱量散失比早晨多 1、當(dāng)溫度降低到很低時(shí)，某些金屬的電阻會(huì)突然消失，這種現(xiàn)象稱為超導(dǎo)現(xiàn)象，假如所有導(dǎo)體都沒有了電阻，當(dāng)用電器通電時(shí)，下列說法正確的是（）A、白熾燈仍能發(fā)光B、電動(dòng)機(jī)仍能轉(zhuǎn)動(dòng)(zhun dng)C、電飯鍋仍能煮飯 D、電熨斗仍能熨衣服 第38頁/共45頁第三十九頁，共45頁。第39頁/共45頁第四十頁，共45頁。第40頁/共45頁第四十一頁，共45頁。 如圖

18、所示，電源電壓(diny)220伏，R是電烙鐵，標(biāo)有“220V，40W”字樣；L是電燈泡，標(biāo)有“PZ22040”字樣.當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電烙鐵每分鐘產(chǎn)生的熱量是_焦，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電烙鐵的實(shí)際功率是_瓦；開關(guān)S斷 開后，整個(gè)電路工作_小時(shí)消耗1千瓦電能.第41頁/共45頁第四十二頁，共45頁。如圖是一個(gè)電熱毯的簡化電路圖，電源電壓為220V，R1是發(fā)熱電阻，R2是阻值為616的分壓電阻，S是控制電熱毯工作狀態(tài)的開關(guān)(kigun)。S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)1為斷開狀態(tài)；S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)2為低溫狀態(tài)；S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)3為高溫狀態(tài)，此時(shí)功率為100W。求： （l）當(dāng)開關(guān)(kigun)S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)3時(shí)。電熱毯的發(fā)熱電阻R1是多少？（2）當(dāng)開關(guān)(kigun)S轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)2時(shí)，通過電路的電流是多少安