高中物理 1.6 電流的熱效應(yīng)同步輔導(dǎo)與檢測(cè)課件 新人教版選修1-1ppt
,歡迎進(jìn)入物理課堂,第六節(jié)電流的熱效應(yīng),電場(chǎng)電流,電阻是怎樣形成的當(dāng)通過電源把電場(chǎng)加在金屬導(dǎo)體上時(shí),金屬導(dǎo)體中的自由電子在電場(chǎng)力作用下做定向運(yùn)動(dòng)的過程中,電場(chǎng)力對(duì)自由電子做功,使電子的動(dòng)能增大,同時(shí),自由電子又不斷地與晶體點(diǎn)陣上的原子實(shí)(失去一些核外電子的金屬原子)碰撞,將它的一部分動(dòng)能傳遞給原子實(shí),使原子實(shí)的熱振動(dòng)加劇,導(dǎo)體的溫度就升高了如下圖所示由此可見,自由電子與晶體點(diǎn)陣上的原子實(shí)碰撞,形成對(duì)電子定向運(yùn)動(dòng)的阻礙作用,是“電阻”產(chǎn)生的根本原因,也是電阻元件在通電時(shí)發(fā)熱的原因,一、電阻與電流的熱效應(yīng)1焦耳定律:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,跟_、_、_成正比即Q_.2熱功率:在物理學(xué)中,把電熱器在單位時(shí)間消耗的_叫做熱功率,即P_.二、白熾燈白熾燈發(fā)光原理:利用_,使通電的金屬絲_升高,達(dá)到_,從而發(fā)光,一、1.電流的二次方導(dǎo)體的電阻通電時(shí)間I2Rt2.電能I2R二、電流的熱效應(yīng)溫度白熱,電流通過電阻產(chǎn)生焦耳熱,電阻對(duì)電流的阻礙作用是因?yàn)槎ㄏ蛞苿?dòng)的自由電荷跟不能自由移動(dòng)的粒子之間碰撞,這種碰撞使自由電荷的電能減少,而不能自由移動(dòng)的粒子熱運(yùn)動(dòng)加劇,使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,引起導(dǎo)體發(fā)熱,通過電流做功,電能完全轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能因而電功等于電熱,有WUItI2Rtt,PUII2R.,電爐通電后,電爐絲熱得發(fā)紅,而跟電爐連接的銅導(dǎo)線卻不那么熱,這是因?yàn)?)A通過銅導(dǎo)線的電流小,所以它消耗的電能也較少B電爐絲和銅導(dǎo)線消耗的電能相同,但銅導(dǎo)線散熱快,所以就不那么熱C通過電爐絲的電流大,所以它消耗的電能較多D銅導(dǎo)線電阻較小,所以它消耗的電能較少解析:電爐絲和銅導(dǎo)線是串聯(lián)關(guān)系,故通過電爐絲的電流與通過銅導(dǎo)線的電流大小相等電爐絲的電阻很大,銅導(dǎo)線的電阻很小,由QI2Rt知,在電流相同的條件下,相同的時(shí)間內(nèi),電爐絲的發(fā)熱量比銅導(dǎo)線上的發(fā)熱量大得多答案:D,變式遷移,1下圖中有兩個(gè)電熱器,甲由兩條不同的電阻絲a、b(電阻分別為Ra、Rb,RaRb)并聯(lián)構(gòu)成,乙由兩條相同的電阻絲c(電阻為Rc)并聯(lián)構(gòu)成,已知RaRb2Rc,若用兩電熱器分別給相同容器內(nèi)等溫等質(zhì)量的水加熱,問升溫快的是()A放甲電熱器的容器B放乙電熱器的容器C一樣快D無法確定,對(duì)焦耳定律的理解,1焦耳定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律,它是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的,不是用電學(xué)公式推導(dǎo)出來的,它適用于所有電路中的發(fā)熱計(jì)算2對(duì)焦耳定律公式QI2Rt的理解在電流和電阻一定時(shí),熱量與時(shí)間成正比;在電阻和時(shí)間一定時(shí),熱量與電流的平方成正比;在電流和時(shí)間一定時(shí),熱量與電阻成正比3應(yīng)用時(shí)不論什么電路其熱量都可以用QI2Rt來計(jì)算只有在純電阻電路中計(jì)算熱量時(shí)才能使用QIUt和Qt.,一只規(guī)格為“220V,2000W”的電爐,求在正常工作時(shí)的電阻若電網(wǎng)電壓為200V,求電爐的實(shí)際功率在220V電壓下,如果平均每天使用電爐2h,求此電爐一個(gè)月要消耗多少度電?(一個(gè)月按30天計(jì)),解析:設(shè)電爐電阻為R,由P得R24.2當(dāng)電壓為U200V時(shí),電爐的實(shí)際功率為PW1653W在220V的電壓下,一個(gè)月耗用電能(按30天計(jì))WPt2302kWh120kWh答案:24.21653W120度,變式遷移,2為了使電爐的熱功率減小到原來的一半,應(yīng)采取下列哪些措施()A保持電阻不變,使電流減半B保持電阻不變,使電壓減半C保持電爐兩端電壓不變,使其電阻減半D使電壓和電阻各自減半,解析:電爐是純電阻電器,電阻一定時(shí),使電流減半,由PI2R知,電功率減為原來的,A錯(cuò);同理,使電壓減半,由PU2/R知,電功率也為原來的,故B錯(cuò);當(dāng)電壓不變,電阻減半時(shí),由PU2/R知,電功率變?yōu)樵瓉淼?倍,C錯(cuò);當(dāng)U和R各減半時(shí),電功率變?yōu)樵瓉淼?,D正確答案:D,基礎(chǔ)鞏固,1計(jì)算用電荷量時(shí),常用的單位是“度”,對(duì)此,下列說法正確的是()A1度3.6103kWhB1度3.6106JC“度”是電功率的單位D“度”是電功的單位,解析:本題考查生活中常用的電功率單位:度.1度1kWh10003600J3.6106J.答案:BD,能力提升,8一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36W與36V若把此燈泡接到輸出電壓為18V的電源兩端,則燈泡消耗的電功率()A等于36WB小于36W,大于9WC等于9WD小于9W,解析:白熾燈在正常工作時(shí)的電阻為R,由P得R36,當(dāng)接入18V電壓時(shí),假設(shè)燈泡的電阻也為36,則它消耗的功率為PW9W,但是當(dāng)燈泡兩端接入18V電壓時(shí),它的發(fā)熱功率小,燈絲的溫度較正常工作時(shí)溫度低,其電阻率小,所以其電阻要小于36,其實(shí)際功率要大于9W,故B項(xiàng)正確答案:B,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,