科学七年级上册电流的热效应多媒体教学课件ppt
展开电流通过导体时,电能转化成内能的现象叫电流的热效应.
想一想 说一说 你知道生活中的 哪些用电器存在类似现象?
这些常见家用电器的共同特点:1.电流通过导体时电能转化为热能的现象叫做电流的热效应。2.利用电流的热效应工作的电器叫做电热器。3.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。
优点:清洁、无污染、热效率高,便于控制和调节等 优点。缺点:浪费电能,造成电线老化,影响用电器使用寿命。
电流的热效应有什么利和弊?
电流的热效应与哪些因素有关?
导线和电熨斗串联,为什么电熨斗很热而导线并不是很热?说明什么?
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
首先猜测电流I、电阻R、时间t三者对电流产生的热量Q的多少有影响,然后对电流I、电阻R、时间t三者进行探究。
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→ 对电热Q的影响
控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的影响
控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化→对电热Q的影响
探究实验用什么物理方法?
电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着,如何测量呢?
既看不见也摸不着的科学量
既看得见也能测量的科学量
让电流产生的热量被煤油吸收,通过观察煤油的热膨胀来测量。
控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t变化→ 对电热Q的影响
结论:在电阻通过电流I相同时,电流产生热量多少与通电时间t长短有关,并且通电时间t越长电流产生热量越多。
每隔一分钟记录一下温度计的示数
结论:在电阻R和通电时间t相同时,电流产生热量多少与通过导体的电流I大小有关,并且电流I越大,电流产生热量越多。
相同时间内通过R的电流为I,移动R0的滑片,使通过R的电流为0.5I。比较R两次所产热的多少
控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q的影响
结论:在电流I和通电时间t相同时,电流产生热量多少与导体的电阻R大小有关,并且电阻R越大,电流产生热量越多。
电流通过导体所产生的热量与导体的电阻大小成正比,与电流的平方成正比,与通电时间成正比。
焦耳定律(Q=I2Rt)
焦耳(1818~1889),英国物理学家。1818年 12月24日生于曼彻斯特附近的索尔福德,1889年10月11日卒于塞尔。
电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt
电流通过纯电阻导体时所做电功全部转化为电热Q=W=UIt
对于纯电阻导体U=IR
Q=W=UIt=IRIt=I2Rt
问题1. 灯泡接入电路中时,灯泡和电线中流过相同的电流,灯泡和电线都要发热,可是实际上灯泡热得发烫,电线的发热却觉察不出来。这是为什么?
灯泡的电阻比电线的大得多,产生的热量更多。
问题2.电路中负荷过大有什么危险?为什么?电路中负荷过大时,使电路中电流增大,按Q=I2Rt计算,容易引起线路发热,甚至烧毁线路。
显然,我们希望热量更多地集中在电炉的发热体上,而不是与电炉相连的导线上。根据今天所学的焦耳定律Q=I2Rt ,你对发热体和导线的材料有何建议?
发热体:电阻率大、熔点高导线:电阻率小、熔点高
制电热器(要求电热丝材料电阻率大、熔点高)制白炽灯制保险丝(要求保险丝材料电阻率大、熔点低)
导线上的热损耗应尽量减少。家用导线一般用电阻率很小的铜导线。高压导线又都是采用升高电压减少电流的方法来减少热损耗。预计未来导线可用超导体从而避免电流在导线上的热损耗。
无用的电流热效应应尽量减少
1.一个20Ω的电阻,通过0.5A的电流2min,电阻上消耗的电能是_____,释放热量为______。2.一个电阻通过0.2A的电流5min,电阻上产生的热量为600J,这个电阻的阻值是___ Ω。3.一个200Ω的电阻通电2min,电阻上消耗的电能是4.5×104J,则通过电阻的电流是______。
5.两个电热器的电阻之比为4︰3,通过相同的电流,在相等的时间里产生的热量之比为_____;若两个电热器的电阻相同,通过的电流之比为1︰3,在相等的时间里产生的热量之比为______。
4.一个40Ω的电阻,通过0.3A的电流,则通电______min释放热量为2160J。
6.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1,若使通过的电流增加到0.4A时,在相同的时间内产生的热量为Q2,那么Q2是Q1的( )A.2倍 B.4倍 倍 D.0.5倍
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