1、第八章 电功率,四、电与热,各种用电器,四、电与热,1、电流的热效应 电流通过导体时电能转化成热,这个现象叫做电流的热效应。,导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热呢?换句话说,电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?,?,实验研究1,四、电和热,1、电流的热效应 (1) 在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多。,?电流大小不同,产生的热量多少相同吗?,实验2,1、电流的热效应,(2)在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流大时,镍铬合金丝产生的热量多。,1、电流的热效应,? 在通电电流、电阻相同的情况下,通电时间不同时产生的热量多少相同吗
2、?,1、电流的热效应,(3)在电阻相同、通过的电流一定的情况下,通电时间越长,导体产生的热量越多。,1、电流的热效应,(1) 在电流、通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过导体时产生的热量越多。 (2)在通电时间一定、电阻相同的情况下,通过电流大时,镍铬合金丝产生的热量多。 (3)在电阻相同、通过的电流一定的情况下,通电时间越长,导体产生的热量越多。,焦耳(James Prescott Joule 18181889 ),焦耳,英国物理学家,一生致力于实验研究。用近40年的时间做了400多次实验,研究热和功的关系。根据所测量电流通过电阻放出的热量,提出焦耳定律。他的研究为能量守恒定律的建立奠定
3、了基础。为了纪念他对科学发展的功绩,能量和功的单位被命名为“焦耳”。,2、焦耳定律,(1)焦耳定律内容: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。这个规律叫做焦耳定律(Joule law)。,2、焦耳定律,(2)焦耳定律公式: Q=I2RtQ热量焦(J)I 电流安(A)R 电阻欧()t 通电时间秒(s),焦耳定律公式的理论推导,电流流过导体时,如果电能全部转化为热,而没有转化为其他形式的能量,那么,电流产生的热量Q就等于消 耗的电能,即Q = W。,W Pt,PUI,,QI2Rt.,U=IR,=UIt, IR,It, I2Rt,例题 一根60 的电阻丝接
4、在36V的电源上,在5min内共产生多少热量?,Q=I2Rt,分析:,例题 一根60 的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生多少热量?,解:,?,导线和电炉丝串联,为什么电炉丝热得发红,而导线却几乎不发热呢? 答:电炉通过导线接到电路中,导线中的电流跟电炉丝中的电流相等,但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多,根据焦耳定律Q=I2Rt知,电流相等时,电阻大的,相同时间里放出的热较多,所以电炉丝很热,而导线却不热。,3.电热的利用与防止,(1)电热的利用 电热器(发热体):利用电来加热的设备。 如:电热水器、电饭锅、电熨斗、电烤箱、电热孵化器等电热器。,3.电热的利用与防止,(2)电
5、热的防止 如:电视机的散热窗、电动机的散热片、电子计算机内的散热风扇等。,小结,1、电流的热效应 电流通过导体时电能转化成热,这个现象叫做电流的热效应。,2、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,跟通电的时间成正比。这个规律叫做焦耳定律。(2)公式: Q=I2Rt,3、电热的利用和防止,(1)电热的利用(2)电热的防止,作业:想想议议,我们知道,额定电压相同的灯泡,额定功率越大,电阻越小,单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律,电阻越大,单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾,这是怎么回事?,8.4电和热新课标学案,1.电流通过导体时,
6、将电能转化为 能的现象,叫做电流的热效应,日常生活中用的 等就是利用电流的热效应的用电器.,8.4电和热新课标学案,1.电流通过导体时,将电能转化为 能的现象,叫做电流的热效应,日常生活中用的 等就是利用电流的热效应的用电器.,热,电饭煲,2.电流通过导体产生的热量跟电流的 成正比,跟导体的 成正比,跟 成正比.这个规律叫做焦耳定律.,二次方,电阻,通电时间,3.大功率晶体管上附有散热片,电视机外壳有散热窗,大型变压器四周设散热油管,其目的是 .,防止电热危害,8.4电和热新课标学案,4. 有三个用电器,其中一个为“220 V 60W”的电风扇,一个为“220 V 60W”的白炽灯,另一个是“
7、220 V 60W”的电热器,都在额定电压下工作相同的时间,比较这三个用电器产生的热量 ( ) A. 电风扇最多 B. 白炽灯最多 C. 电热器最多 D. 都一样,C,8.4电和热新课标学案,5下列情况中属于防止电热危害的是( ) A电视机背后有散热窗 B家用电器长时间停用,隔一段时间应通电一次 C家庭电路一般安装自动保护装置,当电流过大时,自动切断电路 D大型爆破工程,用电热装置引发炸药,A,8.4电和热新课标学案,6将两根火柴分别放在串联的两根电热丝R1和R2上,若R1=5 R2,通电后问那根火柴先被点燃 ( ) A. R1在上的火柴 B. 在R2上的火柴 C. 同时点燃 D. 无法确定,A,8.4电和热新课标学案,7要使电热器在单位时间内放出的热量减少一半,则应使 ( )A. 通过它的电流减小一半 B. 它两端的电压减小一半C. 它的电阻减小一半 D. 电压和电阻均减小一半,D,再见!,