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8.4 电与热. 上周六,我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没打开,很高兴。 可是 后就发现,刘炜琨刚看过电视。. 生活中的物理. 用手一摸电视机后盖. 谁知道他爸是根据什么道理判定的吗?. 1. 生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。. 电流的热效应:. 电流通过导体时 电能 转化成 热. 2. 电热器. 水用管状电热器. 热水器. 饮水机. 电熨斗. 电烤箱. 加热器. 现象 :
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上周六,我们班刘炜琨同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业,不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业,电视机也没打开,很高兴。 可是 后就发现,刘炜琨刚看过电视。 生活中的物理 用手一摸电视机后盖 谁知道他爸是根据什么道理判定的吗? 1 生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。 电流的热效应: 电流通过导体时电能转化成热 2
现象: 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热? 问题: 电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关? 与 电阻、电流、时间 有关 猜想:
设计实验: 电流通过导体产生的热与电阻的关系 焦 (控制变量法 转换法) 1.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的凡 士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较. (加热固体)
接电源 镍铬丝 铜丝 支 架 科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
与电阻的关系 探究实验: (控制变量法 转换法) 条件: 等量煤油,电流相同,时间相同 现象: B瓶中温度上升的多 结论: 电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。 科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
与 电 流 的 关 系 i t 探究实验: 条件: 通电时间相同,电阻相同 时 间 现象: 电流大时,温度上升多 结论: 在通电时间一定、电阻相同时,通过的电流越大,产生的热量越多。 结论:在电阻相同,通过电流相同,通电时间越长,产生热越多。 科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
焦耳定律: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。焦耳定律: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。 公式: Q = I ² R t 焦耳 (1818-1889) 意义: 热量 电流 电阻 时间 焦耳定律 单位: J A Ω S 科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
焦耳定律的理论推导 电流通过导体时,如果消耗电能全部转化为热,而没有同时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W。 即:Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt 考考你: 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热? 原因:导线电阻远小于电炉丝电阻,产生的热量少。
U __ I= R 36V 60Ω = =0.6A • 一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上, • 在5min内共产生多少热量? 解: 通过电阻丝的电流为: 电流产生的热量为: Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J
电热的 利用和防止
三、电热的利用和防止 1、电热的利用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电孵化器等等。 2、电热的防止:电视机后盖的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等等。
整合训练 热 电能 1.电流的热效应是电流通过导体时_____转化成____的现象。 电热器是利用电流的_______制成的加热设备。 热效应 2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中,应保持 _____、_____一定,用___________改变电阻丝的电流。 滑动变阻器 电阻 时间 3.一根100Ω的电阻丝通过的电流是2A,它的电功率是___W 通电1min时产生的热量是_______J。 400 24000 4.电阻R1、R2串联在电路中,R1=4,R2=6,则P1:P2=_____。 Q1:Q2=______。 2:3 2:3 科学靠我们发现、探究、改进---科学永无止境
练一练 1、导体的电阻为5 Ω,通过它的电流为2A,在1秒内,导体上电能转化为多少J的热? 2、标有“220V 800W”的电炉,接在220V的电源上后,通过电炉的电流为多少?通电1小时,电炉上有多少J的电能转化为热?
3、有A、B两根电阻丝,电阻分别为RA=3Ω,RB=2 Ω, 并联后接入电压为6V的电源上,这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少? 4、有A、B两根电阻丝,电阻分别为RA=3 Ω,RB=2 Ω,串联后接入电压为6V的电源上,这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少?