初中物理教科版九年级上册第六章 电功率3 焦耳定律课文ppt课件
展开电流的热效应焦耳定律(公式法:Q=I2Rt)电热的利用和防止
点亮的灯泡过一会儿会烫手,说明什么?
导线和电熨斗串联,为什么电熨斗很热而导线并不很热?说明什么?
这些常见家用电器的共同特点?
电流通过导体时,电能要转化为热能,这个现象叫电流的热效应。
1.利用电流的热效应工作的电器叫作电热器。2.电热器的主要组成部分是发热体,发热体是由 电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制 成的。
电流的热效应与哪些因素有关?猜想:[设计实验]讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关,应 该用 什么方法去研究? (控制变量法) 讨论2:实验中通过观察什么现象来比较电流产生 的热量的多少?这种研究方法叫什么法?(转换法)
当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀,导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。电流产生的热量越多,液面就会上升得越高。实验中,通过观察_____________来比较电流产生的热量的多少。
实验1:研究电热与电阻关系
控制不变的量是:电流 通电时间现象:电阻较大的这边的液柱上升较高。结论:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻 越大,这个电阻产生的热量越多。
实验2:研究电热与电流关系
控制不变的量是:电阻 通电时间现象:电流较大的这边的液柱上升较高。结论:在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多。
在如图所示的家用电器中,没有用到电流的热效应的是( )
电熨斗、电暖器和电热杯都是为了把电能转化为 内能,利用了电流的热效应,电扇是为了把电能转化为机械能,没有利用电流 的热效应。
电流通过导体会产生热量,但是对于不同的电路,消耗相同的电能转化成的内能是不同的,如电炉等电热器,可以认为电能全部转化为内能,但是对于电冰箱、电风扇等用电器,只有少部分电能转化为内能。
(中考·金华)夏天来临,为了避免蚊虫的侵扰,许多家庭都会使用电热灭蚊器,如图所示的是某品牌电热灭蚊器的简化电路,电热灭蚊器是根据__________原理制成的。
(中考·淮安)下列四种用电器,其中主要是利用电流热效应来工作的是( )
焦耳(James Presctt Jule, 1818—1889),英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验, 研究热和功的关系。通过大量的实 验,于 1840 年最先精确地确定了电 流产生的热量与电流、电阻和通电 时间的关系。
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。
[兰州]关于电流通过导体时产生的热量,以下说法正确的是( )A.根据Q=I2Rt可知,电阻越大,相同时间内产生的热量越多B.根据Q= t可知,电阻越大,相同时间内 产生的热量越少C.根据Q=UIt可知,相同时间内,电流产生的热量与电阻无关D.根据Q=I2Rt可知,在电流一定时,电阻越大,相同时间内产生的热量越多
选项A没有说明控制电流一定,缺少条件,结论不正确;选项B没有说明控制电压一定,缺少条件,结论不正确;选项C中公式是焦耳定律的导出式,只能说明电热在数 值上等于电流、电压、通电时间的乘积,与电阻是否 有关要看定义式,故结论不正确;选项D电流、通电时间一定时,电热与电阻成正比,故 结论正确。
当电流通过导体时,如果电能全部转化为内能,而没有同时转化成其他形式的能量,那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即Q = W = UIt = I2Rt (如:电暖器,电饭锅,电炉子等)此时:Q = W = Pt = UIt = 当电扇工作时,消耗的电能主要转化为电机的机械能:电能 内能+机械能 W>Q热
对于纯电阻电路(电能完全转化为内能),Q=W=Pt;对于非纯电阻电路(电能只有部分转化为内能,如 电动机),Q<W。
(中考·扬州)电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫,而连接的导线却不怎么热,主要是( )A.通过导线的电流小于通过电阻丝的电流B.导线的绝热皮隔热C.导线散热比电阻丝快D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻
(中考·青岛)通过一根电阻丝的电流为2 A,通电1 min产生了2.64×104 J的热量,它的电阻是( )A.66 Ω B.6 600 ΩC.110 Ω D.220 Ω
小小辩论会:辩题: 电热是有利的还是有害的? (正方观点:有利的。反方观点:有害的。)要求:请正反双方举例支持自己的观点。 限时一分钟。
电热器的优点:清洁卫生,没有环境污染,热效率高, 还可以方便地控制和调节温度。
2.防止电热的危害 很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如:电视机的后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
缺点:浪费电能,电线老化,影响用电器使用寿命。
[牡丹江]电热毯是冬季北方常用的取暖设备,它是利用________________来工作的。而计算机内都装有小风扇,它工作时把热空气驱走,这是为了________。
(或防止电热带来的危害;或给计算机降温)
增大散热面积、设置散热窗、加装风扇都可加快散热,防止电热造成危害。
有些家用电器在使用过程中,温度过高会损坏电器。下列家用电器中要防止电热产生危害的是( )A.电饭煲 B.电热水器 C.电熨斗 D.电视机
(中考·曲靖)下列现象或装置,利用了电流热效应的是( )①电视机后罩有许多小孔;②电动机外壳上装散热片;③长期不用的电视机隔段时间通一次电;④白炽灯;⑤电脑机箱里装有小风扇;⑥电暖手宝A.①②⑥ B.①②⑤ C.③④⑥ D.②③⑥
1.实验探究:(1)方法:控制变量法、转换法等。(2)技巧:在探究电流产生热量的多少是否与导体的电阻 有关时,要保证电流相等,探究中采取串联的方法来 保证电流相等。2.焦耳定律:(1)公式:Q= I2Rt。(2)公式适用范围:适用于电流通过所有导体所产生热量 的计算。对于电动机,消耗的电能只有很小的一部分 转化为热量,这时电流通过电动机线圈发热仍然可以 用该公式计算。只是这时的发热为电能的损耗。
电流通过导体产生的热量在跟________成正比,跟______成正比,跟________成正比。通过110 Ω电阻丝的电流是3 A,产生4400 J的热量要用多长时间?
(中考·河南)用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,甲比乙的横截面积大,如图所示,将它们串联在电路中,通电一段时间后,比较甲、乙两导体升高的温度,下列判断正确的是( )A.甲导体的温度升高得多B.乙导体的温度升高得多C.甲、乙两导体升高的温度相同D.条件不足,无法判断
(中考·成都)如图所示,是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲=5 Ω,R乙=10 Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝串联在电路中。若电路中的电流为0.3 A,则甲电阻丝在1 min内产生的热量为________ J。
(中考·龙东)电热毯(俗称“电褥子”)是根据电流的________效应制成的。小亮家的电热毯通电后指示灯不亮,小亮检修时发现是电热丝断了,他把电热丝的两个断头连接起来,他发现连接处比别处更热,这是因为电热丝连接处横截面积________,电阻________,由焦耳定律可知,在电流、通电时间相同时,连接处产生的热量________。
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