用手一摸电视机后盖用手一摸电视机后盖电流的热效应：电流的热效应： 上周六，张伟同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看上周六，张伟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。高兴。 可是可是 后就发现，张后就发现，张伟刚看过电视。伟刚看过电视。电流通过导体时电流通过导体时电能电能转化成转化成热能的现象。热能的现象。生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。电热器电热器水用管状电热器水用管状电热器饮水机饮水机电烤箱电烤箱各种加热器各种加热器电熨斗电熨斗热水器热水器看下面的现象看下面的现象:电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电流相同电流相同。为什么为什么电炉丝电炉丝热的热的发红发红，而导线，而导线却几乎却几乎不发热不发热？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？猜想猜想：与与 电阻、电流、通电时间电阻、电流、通电时间 有关有关问题问题:灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？为什么？有什么感觉？为什么？请同学们阅读课本请同学们阅读课本4848页页“演示演示”并看图并看图8.4-28.4-2，了解实验，了解实验装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什么质疑可装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什么质疑可以提出来。以提出来。1、为什么实验中要用煤油？用水不行吗？、为什么实验中要用煤油？用水不行吗？用水也行，只不过加热时间要长些才能从温用水也行，只不过加热时间要长些才能从温度计上读出温度值来。度计上读出温度值来。2、为什么是等量的煤油，不等量行吗？、为什么是等量的煤油，不等量行吗？只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来讨论电流产生的热量，这叫来讨论电流产生的热量，这叫控制变量法控制变量法。3、为什么要把铜丝和镍铬合金丝串联，并联不行吗？、为什么要把铜丝和镍铬合金丝串联，并联不行吗？串联是为了使通过它们的电流相等，研究串联是为了使通过它们的电流相等，研究产生的热量跟电阻的关系，这也是产生的热量跟电阻的关系，这也是控制控制变量法变量法。下面我们开始实验，并写出实验报告下面我们开始实验，并写出实验报告（1）、实验目的：）、实验目的：研究电流产生研究电流产生的热量与哪些因素有关的热量与哪些因素有关（2）实验原理：）实验原理：观察温度计示数（或观察观察温度计示数（或观察煤油柱由于热膨胀在玻璃管里上升的情煤油柱由于热膨胀在玻璃管里上升的情况），比较电流通过导体产生的热量。况），比较电流通过导体产生的热量。（3）、观察对象：）、观察对象：温度计示数（或煤油柱温度计示数（或煤油柱上升的高度）上升的高度）（4）：探究方法：）：探究方法：控制变量法、转换法控制变量法、转换法设计实验设计实验:1.在烧瓶在烧瓶A中盛等量的煤油，温度计中盛等量的煤油，温度计显示煤油的温度烧瓶中是铜丝，显示煤油的温度烧瓶中是铜丝，电阻较小，烧瓶中是镍铬合金丝，电阻较小，烧瓶中是镍铬合金丝，电阻较大两瓶中金属丝串联起来接电阻较大两瓶中金属丝串联起来接到电源上通电一定时间后，比较两到电源上通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化瓶中煤油的温度变化 (加热液体加热液体)（控制变量法（控制变量法 转换法）转换法）条件：条件：现象：现象：结论：结论：等量煤油，电流相同等量煤油，电流相同,通电通电时间相同，甲瓶中铜丝电时间相同，甲瓶中铜丝电阻小于乙瓶中镍铬合金丝阻小于乙瓶中镍铬合金丝电阻电阻乙瓶中温度上升的多乙瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电流和通电时间相同时，电阻电阻越大，产生的热量越多。越大，产生的热量越多。条件：条件： 通电时间相同，电阻相同通电时间相同，电阻相同现象：现象：电流大时，温度上升多电流大时，温度上升多结论：结论： 在通电时间一定、电阻相同在通电时间一定、电阻相同时，通过的时，通过的电流电流越大，产生越大，产生的热量越多。的热量越多。i结论：结论：在电阻相同，通过电流相同，在电阻相同，通过电流相同，通电通电时间时间越长，产生热越多。越长，产生热越多。t接电源接电源镍铬丝镍铬丝铜丝铜丝支支 架架2.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量的并粘上等量的凡凡 士林士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较比较.(加热固体加热固体)还可用下面的方法进行探究还可用下面的方法进行探究. .把两烧瓶口密闭，中间插入带把两烧瓶口密闭，中间插入带有水柱的细玻璃管有水柱的细玻璃管, ,通过观察管中通过观察管中水柱位置的变化来比较水柱位置的变化来比较. .（加热气加热气体体）也可用下面的方法进行探究也可用下面的方法进行探究焦耳定律焦耳定律Q = I R t 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间J A S公式：公式：意义：意义：单位：单位：焦耳定律焦耳定律：电流通过导体产生的：电流通过导体产生的热量跟热量跟电流的二次方成正比电流的二次方成正比，跟，跟导体的导体的电阻成正比电阻成正比，跟，跟通电时间通电时间成正比成正比。 焦耳焦耳 (18181889)焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果电流通过导体时，如果消耗电能消耗电能全部全部转化为转化为热热，而没有，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就就等于等于消耗的电能消耗的电能W。即即: Q = W = Pt = UIt = IR It = I2Rt考考你：考考你：电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电流相同电流相同。为什么电炉丝热的为什么电炉丝热的发红发红，而导线却几乎，而导线却几乎不发热不发热？因为因为 R导线导线 R电炉丝电炉丝根据根据 Q = I Rt ，I , t 相同，相同，所以所以 Q导线导线 Q电炉丝电炉丝21.一根一根60的电阻丝接在的电阻丝接在36V的电源上的电源上, 在在5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解：解：通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：UI=_R=36V60=0.6A电流产生的热量为：电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J想一想，谁还有其它解法？想一想，谁还有其它解法？2、一只、一只“220v500w”电炉，正常使电炉，正常使用时，每分钟产生多少热量？用时，每分钟产生多少热量？3、灯泡接入电路中时，灯泡和电线是怎、灯泡接入电路中时，灯泡和电线是怎样连接的？通电时灯泡热的发光，电线样连接的？通电时灯泡热的发光，电线发热却很少，这是为什么？发热却很少，这是为什么？答：灯泡接入电路中时，灯泡和电线是答：灯泡接入电路中时，灯泡和电线是串联连接的，通过它们的电流相同，但串联连接的，通过它们的电流相同，但灯泡发光时的电阻比电线的电阻大得多，灯泡发光时的电阻比电线的电阻大得多，根据焦耳定律根据焦耳定律Q=I Rt可知，在相同时间可知，在相同时间内电流通过灯泡产生的热量比通过电线内电流通过灯泡产生的热量比通过电线产生的热量大得多，因此灯泡热的发光，产生的热量大得多，因此灯泡热的发光，电线的发热却觉察不出来。电线的发热却觉察不出来。24、照明电路中接入大功率用电器（如电炉）时，导线显、照明电路中接入大功率用电器（如电炉）时，导线显著发热，这是为什么？著发热，这是为什么？ 这是因为照明电路中接入大功率用电这是因为照明电路中接入大功率用电器，电路中的总功率变大，电路中的电压器，电路中的总功率变大，电路中的电压不变，由不变，由I= 知，电流变大，而导线知，电流变大，而导线与用电器串联，导线电阻不变，根据与用电器串联，导线电阻不变，根据Q=I Rt,电线产生的热量增大，电线显著发热，有可电线产生的热量增大，电线显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。P2 2U想想议议想想议议我们知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越我们知道，额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。大，电阻越小，单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事？事？不矛盾。前者是在电压一定时，根据不矛盾。前者是在电压一定时，根据Q= ；后者是在电流一定时，根据后者是在电流一定时，根据 . U U2 2Rt tQ=I Rt2 电热的电热的利用和防止利用和防止1、为什么在炎热的夏天，电风扇、电视机、为什么在炎热的夏天，电风扇、电视机在连续使用较长时间后要停用一会儿？在连续使用较长时间后要停用一会儿？为了散热，防止用电器因温度过高而为了散热，防止用电器因温度过高而烧坏。烧坏。2、为什么在潮湿的天气，对长期不用的用电器，、为什么在潮湿的天气，对长期不用的用电器，隔一段时间要通电一次？隔一段时间要通电一次？潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失潮湿会降低绝缘性能，使电路工作失常，所以对长期不用的用电器，隔一常，所以对长期不用的用电器，隔一段时间要通电，利用电热来趋潮。段时间要通电，利用电热来趋潮。想一想，议一议想一想，议一议（一）、（一）、电热的利用：电热的利用：通过用电器把电能转化成热能通过用电器把电能转化成热能电热器原理：利用电流的热效应制成的加电热器原理：利用电流的热效应制成的加热设备。热设备。电热器主要组成部分是发热体：由电阻率大，电热器主要组成部分是发热体：由电阻率大，熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成。熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成。生活中的应用：电热孵化器、电炉、生活中的应用：电热孵化器、电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烘箱电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烘箱 （二）、（二）、电热的防止：电热的防止：想办法减少产生的热量：如电风扇、电视机想办法减少产生的热量：如电风扇、电视机等使用一段时间要停用一会儿。等使用一段时间要停用一会儿。设法散热：如投影仪、计算机里都装有风扇、设法散热：如投影仪、计算机里都装有风扇、散热窗，电动机机壳上的条形凸起散热窗，电动机机壳上的条形凸起1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的现象。的现象。 电热器是利用电流的电热器是利用电流的_制成的加热设备。制成的加热设备。电能电能热热2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持的实验中，应保持 _、_ 一定，用一定，用_改变电阻丝的电流。改变电阻丝的电流。3.一根一根100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是，它的电功率是_W 通电通电1min时产生的热量是时产生的热量是_J。4.电阻电阻R1、R2串联在电路中，串联在电路中，R1=4，R2=6，则，则P1:P2=_。 Q1:Q2=_。热效应热效应电阻电阻通电时间通电时间滑动变阻器滑动变阻器400240002:32:3