第 十 三 章 電 功 和 電 功 率電 流 的 熱 效 應(yīng) 1、 電 流 做 功 的 過(guò) 程 ， 實(shí) 質(zhì) 是 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 。2、 電 動(dòng) 機(jī) 工 作 過(guò) 程 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 ； 蓄 電 池 充 電 過(guò) 程 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 ； 電 爐 工 作 過(guò) 程 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 ； 電 燈 工 作 過(guò) 程 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 ；3、 燈 泡 、 電 視 機(jī) 、 電 腦 主 機(jī) 和 顯 示 器 ,長(zhǎng) 時(shí) 間 工作 后 外 殼 會(huì) 發(fā) 熱 .這 是 什 么 原 因 ?溫 故 知 新 自 學(xué) 提 綱 組 內(nèi) 結(jié) 自 學(xué) 提 綱 合 作 交 流 ， 統(tǒng) 一 答 案組 內(nèi) 合 作 交 流 一 、 電 流 的 熱 效 應(yīng)把 手 靠 近 發(fā) 光 得 白 熾 燈泡 ， 會(huì) 感 到 燈 泡 發(fā) 熱 給 電 熱 水 壺 通 電 可 以將 其 中 的 涼 水 加 熱 給 電 烤 箱 通 電 可 以將 其 中 的 面 包 烤 熟思 考 ： 這 些 熱 量 是 從 哪 里 來(lái) 的 呢 ？ 電 流 通 過(guò) 導(dǎo) 體 時(shí) 電 能 轉(zhuǎn) 化 成 內(nèi)能 ， 這 個(gè) 現(xiàn) 象 叫 做 電 流 的 熱 效 應(yīng) 。定 義 電 爐 絲 和 導(dǎo) 線 通 過(guò) 電 流 相 同 ， 為 什 么 電 爐 絲 熱得 發(fā) 紅 ， 而 導(dǎo) 線 卻 幾 乎 不 發(fā) 熱 ？ 電 流 通 過(guò) 導(dǎo) 體 時(shí) 產(chǎn) 生 熱 的 多 少 跟 什 么 因 素 有 關(guān) ？問(wèn) 題 與 思 考 二 、 影 響 電 流 熱 效 應(yīng) 的 因 素探 究 影 響 電 流 熱 效 應(yīng) 的 因 素實(shí) 驗(yàn) 目 的 ：電 流 通 過(guò) 用 電 器 產(chǎn) 生 的 熱 量 與 哪 些 因 素 有 關(guān) ？猜 想 ： 電 阻 電 流 時(shí) 間 1.實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 ： 電 流 通 過(guò) 導(dǎo) 體 時(shí) ,產(chǎn) 生 的 熱 量 與哪 些 因 素 有 關(guān) ?2.實(shí) 驗(yàn) 方 法 :控 制 變 量 法3.實(shí) 驗(yàn) 過(guò) 程 :(1)電 流 相 同 ,通 電 時(shí) 間 相 同 ,電 阻 不 同 ;(2)電 阻 相 同 ,通 電 時(shí) 間 相 同 ,電 流 不 同 ;(3)電 阻 相 同 ,電 流 相 同 ,通 電 時(shí) 間 不 同 .實(shí) 驗(yàn) 探 究 探 究 一 ： 電 流 、 時(shí) 間 相 同 ， 電 阻 不 同在 電 流 大 小 和通 電 時(shí) 間 相 同的 條 件 下 ， 容器 內(nèi) 電 熱 絲 的阻 值 越 大 ， 液體 溫 度 升 高 得越 。 探 究 二 ： 電 阻 、 時(shí) 間 相 同 ， 電 流 不 同在 電 熱 絲 阻 值和 通 電 時(shí) 間 相同 的 條 件 下 ，通 過(guò) 容 器 內(nèi) 電熱 絲 的 越 大 ，液 體 溫 度 升 高得 越 。 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 論 : 電 流 通 過(guò) 導(dǎo) 體 時(shí) 產(chǎn) 生 的 熱 量 跟 電 流的 平 方 成 正 比 ,跟 導(dǎo) 體 的 電 阻 成 正 比 ,跟 通電 時(shí) 間 成 正 比 . 探 究 三 ： 電 阻 、 電 流 相 同 ， 時(shí) 間 不 同在 電 熱 絲 阻 值 和 電 流 大 小 相 同 的 條 件下 ， 通 電 時(shí) 間 越 長(zhǎng) ， 容 器 內(nèi) 的 液 體 溫度 升 高 得 越 。 三 、 焦 耳 定 律 焦 耳 （ James Prescott Joule，18181889） ， 英 國(guó) 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 功 的 關(guān) 系 。 通 過(guò) 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 關(guān) 系 。 焦 耳 四 、 電 流 的 熱 效 應(yīng) 的 利 用1、 優(yōu) 點(diǎn)電熱驅(qū)蚊器電飯煲 電熨斗電取暖器 利 用 電 熱 孵 化 器 孵 小 雞優(yōu) 點(diǎn) : 清 潔 衛(wèi) 生 ， 沒(méi) 有 環(huán) 境 污 染 ， 熱 效 率高 ， 還 可 以 方 便 地 控 制 和 調(diào) 節(jié) 溫 度 。 很 多 情 況 下 我 們 并 不 希 望 用 電 器 的 溫 度 過(guò) 高 。如 ： 電 視 機(jī) 的 后 蓋 有 很 多 孔 ， 為 了 通 風(fēng) 散 熱 ； 電 腦運(yùn) 行 時(shí) 要 用 微 型 風(fēng) 扇 及 時(shí) 散 熱 等 等 。2、 危 害 1 當(dāng) 電 流 通 過(guò) 導(dǎo) 體 時(shí) ， 如 果 電 能 全 部 轉(zhuǎn) 化 為內(nèi) 能 ， 而 沒(méi) 有 同 時(shí) 轉(zhuǎn) 化 成 其 他 形 式 的 能 量 ， 那 么 電流 產(chǎn) 生 的 熱 量 Q 就 等 于 消 耗 的 電 能 W， 即 Q = W = UIt = I2Rt 如 ： 電 暖 器 ， 電 飯 鍋 ， 電 爐 子 等 。 2 當(dāng) 電 扇 工 作 時(shí) ， 消 耗 的 電 能 主 要 轉(zhuǎn) 化 為 電機(jī) 的 機(jī) 械 能 ： W Q 熱 五 、 電 能 和 電 熱 關(guān) 系電 能 內(nèi) 能 +機(jī) 械 能 Q = I2Rt =(0.6 A)2 60 W 300 s = 6 480 J 一 根 60 的 電 阻 絲 接 在 36 V的 電 源 兩 端 ， 在 5 min內(nèi) 共 產(chǎn) 生 多 少 熱 量 ?答 : 在 5 min 內(nèi) 共 產(chǎn) 生 6 480 J 熱 量 。 解 :例 題 I = = = 0.6 AUR 36 V60