1、第六节 电流的热效应第一章 电场 电流第一章 电场 电流 1.了解电流的热效应跟哪些因素有关 2.了解焦耳定律的内容、公式、单位，能够用焦耳定律解决一些实际问题(重点难点)3.了解白炽灯的发光原理栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流一、电阻与电流的热效应1电流的热效应：电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成_2影响电流热效应的因素：通过研究导体通电时的发热规律这一实验可知电流热效应与导体中的_、导体电阻、_有关内能电流通电时间栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流3焦耳定律(1)内容：电流通过导体产生的热量，
2、跟_、_、_成正比(2)公式：Q_，单位：_，符号：J.(3)应用：制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等电流的二次方导体的电阻通电时间I2Rt焦耳栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流4热功率：在物理学中，把电热器在_内消耗的电能叫做热功率公式：PQ/t_，单位：_，符号：W.5额定功率：额定功率是指用电器_时的功率，这时加在用电器两端的电压叫_电压，通过用电器的电流叫_，电动机、电灯泡的铭牌上都标有它们的额定功率单位时间I2R瓦正常工作额定额定电流栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流1电流通过电
3、动机和白炽灯时的电功率和热功率相同吗？提示：不一定电流通过电动机时，电能主要转化成机械能，只有一部分转化成内能，这时电功率大于热功率电流通过白炽灯时，电能全部转化成内能，这时电功率等于热功率栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流二、白炽灯1白炽灯的工作原理：白炽灯利用的是电流的_，使通电的金属丝温度升高，达到白热，从而发光2电灯的发明：以美国发明家爱迪生为代表的一批发明家，发明和改进了电灯热效应栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流220 W 的白炽灯和 100 W 的白炽灯正常工作时谁的电阻大？提示：普通白炽灯的
4、额定电压是一样的，它们工作时的电功率等于热功率，即 PUII2RU2R.由电压相同可知，100 W 的白炽灯灯丝电阻小栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 对焦耳定律和热功率的理解1焦耳定律是一个实验定律，它是经过大量实验总结出来的，它适用于任何电路中的电流产生热量的计算2对焦耳定律公式 QI2Rt 的理解在电流和电阻一定时，热量与时间成正比；在电阻和时间一定时，热量与电流的平方成正比；在电流和时间一定时，热量与电阻成正比栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流3应用时不论什么电路，其热量都可以用 QI2Rt 来计
5、算，热功率都可用 PI2R 来计算只有在纯电阻电路中计算热量时才能使用 QIUt 和 QU2tR，热功率才能使用 PIU 和 PU2R.栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(1)焦耳定律是计算电热的定律，由此可以求解热功率，而非电功率(2)只要有电阻，电流通过导体时就会产生电热，其电热的多少都可以用焦耳定律求解栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 电炉通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉连接的铜导线却不那么热，这是因为()A通过铜导线的电流小，所以它消耗的电能也较少B电炉丝和铜导线消耗的电能相同，但铜导线散热快，所
6、以就不那么热C通过电炉丝的电流大，所以它消耗的电能较多D铜导线电阻较小，所以它消耗的电能较少审题指导 解答本题应从以下两点思考：(1)发热的多少取决于什么因素；(2)电炉丝和铜导线决定发热的因素中相同的是什么，不同的是什么栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析 电炉丝和铜导线是串联关系，故通过电炉丝的电流与通过铜导线的电流大小相等，电炉丝和铜导线在电学性能上的差别在于：前者的电阻大，后者的电阻很小，根据电流通过电阻发热的公式 QI2Rt，在电流相同条件下，相同的时间内，电炉丝的发热量比铜导线上的发热量大得多因此我们看到电炉通电后，电炉丝热得发红而与之
7、相连的铜导线却不那么热 答案 D栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流1通过电阻 R 的电流强度为 I 时，在 t 时间内产生的热量为 Q；若电阻为 2R，电流强度为I2，则在 t 时间内产生的热量为()A4Q B2QCQ2DQ4解析：选 C.根据焦耳定律 QI2Rt，QI222Rt12Q，选项 C正确栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 纯电阻电路和非纯电阻电路1所谓纯电阻电路，就是电路消耗的电能全部转化为内能的电路，则有：WQ，即有 IUtI2Rt，进而得出 UIR.所以欧姆定律适用于纯电阻电路计算该电路消耗
8、电能的公式和计算在相同时间内产热的公式是相同的，可为：WUItI2RtU2R t.同理可得，电功率和电热功率关系为：PUII2RU2R.栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流2所谓非纯电阻电路，就是电路消耗的电能只有一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，则有：WQ.即有UItI2Rt，进而得出：UIR，所以欧姆定律不适用于非纯电阻电路所以计算该电路消耗电能的公式只能是 WUIt；计算在相同时间内产热的公式只能用 QI2Rt.而公式 WUItI2RtU2R t 不再成立栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流3
9、分析非纯电阻电路时，要特别注意从能量角度出发去分析，只有能量关系清楚了，再代入计算各能量的公式，才能解决问题例如：电动机电路其能量转化关系为：电能(W)内能(Q)机械能(E)；电解槽电路其能量转化关系为：电能(W)内能(Q)化学能(E)栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 电功等于一段电路中电能转化为其他形式能过程中的总能量，电热是这段电路中电能转化为其他形式能中转化为内能的部分栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 如图所示，灯 L 上标有200 W，电动机上标有 2 000 W，在 A、B 两端加上 220
10、V 电压时，灯和电动机均正常工作，求电灯正常工作时的电阻思路点拨 解答本题的关键是判断各部分是纯电阻电路还是非纯电阻电路栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析 A、B 间总电流为 I，A、B 间总电压 U220 V，A、B 间消耗的总功率 P200 W2 000 W2 200 W 由 PUI 得 IPU2 200220A10 A 由 ILI，PLI2LR 得 RPLI2L200102 2.答案 2 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流从能量守恒的角度分析，对于任何一个电路，各部分消耗功率之和等于该电路消耗的总
11、功率，本题应用了该结论和串联电路上电流相等的特点解答注意电动机是非纯电阻，和电灯串联后，电压分配和功率分配与电阻无正比关系，不能用比例法解答 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流2下列对焦耳定律的理解，正确的是()A任何情况下都可以用电功 WUIt 代替电热 QI2RtB任何情况下都不可以用电功 WUIt 代替电热 QI2RtC计算纯电阻产生的热量时，可以用电功 WUIt 代替电热QI2RtD计算电动机产生的热量时，不可以使用公式 QI2Rt 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流解析：选 C.用电功 WUIt
12、代替电热 QI2Rt 的前提是对于由白炽灯、电炉等组成的纯电阻电路，对于含电动机、电风扇等电器的非纯电阻电路，电功 WUIt 大于电热 QI2Rt，对于任何电路都可以用 QI2Rt 计算电热故选项 A、B、D 错误，C 正确栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流 电功、电功率、电热的综合应用 下表所示为某品牌电热水器的铭牌信息，由表中信息可计算出该热水器正常工作时的电流约为多少安？利用该热水器将一满桶水由 25 加热到 65 需要多长时间？(已知水的密度是 1103 kg/m3，比热容是 c4 200 J/(kg)，设加热效率为 80%)栏目导引多维课堂
13、师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流型号FCDJTHQ860-额定电压220 V 容积60 L额定频率50 Hz 额定最高温度75 额定功率1 500 W 防水等级IP4额定内压0.75 MPa 加热效率等级A容器强度等级A 24 h 能耗等级A 出厂编号/制造日期GADTZ000000GB81A1022栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流审题指导 提取表格中的有效信息是解题的关键，由 PUI能求电流；由 Q 吸cmt 结合能量守恒能求加热时间解析 由表中信息可以读出，该热水器额定功率P1 500 W，额定电压 U220 V，
14、所以正常工作时的电流IPU1 500220A6.8 A由能量关系知 Pt80%cmt 其中 P1 500 W，c4 200 J/(kg)，mV110360103 kg60 kg，t65 25 40 .代入数据解得：t8 400 s.答案 6.8 A 8 400 s栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(1)电流的热效应：电流通过导体时能使导体的温度升高，电能转化成内能，这就是电流的热效应 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(2)额定电压和额定功率 用电器的额定功率是指用电器在额定电压下的功率，这时用电器能安全有
15、效地工作当电压不符合规定条件时，用电器的功率按实际的电压和电流来计算 用电器上常标有“V W”，指的是用电器的额定电压和额定功率当电压未达到额定值时用电器一般不能正常工作，电压大于额定值时会烧毁用电器有些电路元件上标有“W A”，指的是这个元件的额定功率和允许通过的最大电流 栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流(3)对于电流通过时电能全部转化为内能的用电器，电能转化成内能的多少也可表示为 QU2tR，这个关系式表明，在电压相同的条件下，电能转化为内能跟导体的电阻成反比也就是说，在电压相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热量较少栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流栏目导引多维课堂师生互动随堂演练 巩固提升 预习导学新知探究第一章 电场 电流本部分内容讲解结束 按ESC键退出全屏播放
