第四節(jié)電流的熱效應(yīng) 創(chuàng)設(shè)情境 提出課題 燈泡接入電路中時 燈泡和電線中流過相同的電流 燈泡和電線都要發(fā)熱 可是實際上燈泡熱得發(fā)光 電線的發(fā)熱卻覺察不出來 這是為什么 問題1 問題2 假如在照明電路中接入大功率的電爐 電線將顯著發(fā)熱 有可能燒壞它的絕緣皮 甚至引起火災(zāi) 這又是為什么 什么是電流的熱效應(yīng) 導(dǎo)體中有電流通過的時候 導(dǎo)體要發(fā)熱 這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng) 你能列舉生活中利用電流的熱效應(yīng)的例子嗎 電流熱效應(yīng)的應(yīng)用 電流產(chǎn)生的熱量跟那些因素有關(guān)呢 進(jìn)行猜想 提出假設(shè) 請同學(xué)們猜想一下 通電導(dǎo)體放出的熱量可能與哪些因素有關(guān)呢 電流產(chǎn)生的熱量可能與電流的大小 導(dǎo)體電阻的大小以及通電時間的長短有關(guān) 這個猜想是否正確呢 設(shè)計實驗 驗證假設(shè) 請同學(xué)們思考一下研究的方法 在三個因素中先固定兩個因素 改變第三個因素 觀察導(dǎo)體放出的熱量與這個因素有什么關(guān)系 這種方法叫做控制變量法 焦耳定律演示實驗 歸納總結(jié) 得出結(jié)論 結(jié)論1 在通電電流和通電時間相同的條件下 電阻越大 電流產(chǎn)生的熱量越多 結(jié)論2 在電阻和通電時間相同的條件下 電流越大 電流產(chǎn)生的熱量越多 結(jié)論3 在通電電流和電阻相同的條件下 通電時間越長 電流產(chǎn)生的熱量越多 實驗結(jié)論 焦耳定律 內(nèi)容 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比 跟導(dǎo)體的電阻成正比 跟通電時間成正比 公式 Q I2Rt 單位 I 安 R 歐 t 秒 Q 焦 根據(jù)電功公式和歐姆定律推導(dǎo)焦耳定律 若電流做的功全部用來產(chǎn)生熱量即Q W又 W UIt根據(jù)歐姆定律U IR Q W UIt I2Rt 范例分析 例題 一根60歐的電阻絲接在36伏的電源上 在5分鐘內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量 解 課堂討論 問題1 課文前面 中為什么 覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱 分析 因為電線和燈串聯(lián) 通過它們的電流是一樣大 又因為燈的電阻比電線的大得多 所以根據(jù)焦耳定律Q I2Rt可知 在相同時間內(nèi)電流通過燈產(chǎn)生的熱量比通過電線產(chǎn)生的熱量大得多 因此 燈泡熱量發(fā)光 而電線卻感覺不到熱 問題2 課文前面 中的和電爐相連的電線為什么顯著發(fā)熱 分析 照明電路的電壓是一定的 由P UI可知 電路中接入大功率電爐時 通過的電流大 在電線的電阻相同的情況下 跟電爐相連的電線中通過的電流比跟燈泡相連的電線中通過的電流大得多 所以根據(jù)焦耳定律Q I2Rt可知 在相同的時間內(nèi) 電流通過跟電爐相連的電線產(chǎn)生的熱量比通過跟燈泡相連的電線產(chǎn)生的熱量大得多 因此跟電爐相連的電線顯著發(fā)熱 有可能燒壞它的絕緣皮 甚至引起火災(zāi) 反饋練習(xí) 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟 成正比 跟 成正比 跟 成正比 電流的二次方 導(dǎo)體的電阻 通電時間 2 兩個電熱器的電阻之比為4 3 通過相同的電流 在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為 若兩個電熱器的電阻相同 通過的電流強(qiáng)度為1 3 在相等的時間里產(chǎn)生的熱量之比為 4 3 1 9 3 當(dāng)0 2安的電流通過一金屬線時產(chǎn)生的熱量為Q1 若使通過的電流增加到0 4安時 在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q2 那么Q2是Q1的 A 2倍B 4倍C 0 25倍D 0 5倍 B 3 一只 220V45W 的電烙鐵 在額定電壓下使用 每分鐘產(chǎn)生的熱量是多少 你能用幾種方法解此題 想想議議 從第四節(jié)的例題知道 額定電壓相同的燈泡 額定功率越大 電阻越小 單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多 可是按照焦耳定律 電阻越大 單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多 二者似乎有矛盾 這是怎么回事 再見 謝謝大家