第18讲：电功和电热-焦耳定律及其应用.pdf

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，很高兴。可是后就发现，张伟刚看过电视。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，很高兴。可是后就发现，张伟刚看过电视。一、电流的热效应一、电流的热效应生活中，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。谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热能的现象。用手一摸电视机后盖电流的热效应：电流通过导体时电能转化成热能的现象。用手一摸电视机后盖电功和电功率电功和电功率-焦耳定律及其应用焦耳定律及其应用电流通过以上用电器会将消耗的电能全部转化成_电流通过以上用电器会将消耗的电能全部转化成_电流通过以上用电器会将消耗的电能转化成_电流通过以上用电器会将消耗的电能转化成_二、焦耳定律实验看下面的现象: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？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？猜想：与电阻、电流、通电时间有关。问题:二、焦耳定律实验看下面的现象: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？电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？猜想：与电阻、电流、通电时间有关。问题:(电热与电阻关系)条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,通电时间相同，甲瓶中铜丝电阻小于乙瓶中镍铬合金丝电阻乙瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电阻越(电热与电阻关系)条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,通电时间相同，甲瓶中铜丝电阻小于乙瓶中镍铬合金丝电阻乙瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。大，产生的热量越多。与电阻的关系与电阻的关系1结论：在通电时间一定、电阻相同时，结论：在通电时间一定、电阻相同时，通过的电流越大，产生的热量通过的电流越大，产生的热量越多。越多。与电流的关系结论：在电阻相同，通过电流相同，与电流的关系结论：在电阻相同，通过电流相同，通电时间越长，产生热越多。通电时间越长，产生热越多。(电热与电流和时间的关系)(电热与电流和时间的关系)焦耳定律焦耳定律Q QI I Rt Rt 热量 电流 电阻 时间J A S热量 电流 电阻 时间J A S公式：意义：单位：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：意义：单位：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(18181889)焦耳(18181889)科学靠我们发现、探究、改进-科学永无止境科学靠我们发现、探究、改进-科学永无止境【例【例1】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？课堂练习【例】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？课堂练习【例2】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？【例【例3】近年来，我国城乡许多地区进行了供电线路改造，改造的内容之一就是把电线换成更粗的，使它的电阻】近年来，我国城乡许多地区进行了供电线路改造，改造的内容之一就是把电线换成更粗的，使它的电阻_，电流在导线上产生的热量，电流在导线上产生的热量_。【例【例4】如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为】如图所示是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻关系”的实验装置，两阻值分别为R和和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过_反映出来的；采用这种连接方式的目的是反映出来的；采用这种连接方式的目的是_。2【例【例5】一个额定电压为】一个额定电压为12V的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是的小型电动机正常工作时，测得通过电动机的电流是0.5A，工作，工作10min，电流做功为，电流做功为_J，在这，在这10min内该电动机线圈产生的热量是内该电动机线圈产生的热量是360J，则电动机线圈的电阻是，则电动机线圈的电阻是_。【例。【例6】如图电路，电源电压保持】如图电路，电源电压保持12V不变，标有不变，标有“10V 4W”的灯泡的灯泡L与滑动变阻器与滑动变阻器R串联接在电路中。闭合串联接在电路中。闭合S，调节滑片，调节滑片P使灯泡使灯泡L正常发光，此时灯泡正常发光，此时灯泡L的电阻的电阻RL为为，电路中的电流为，电路中的电流为A，通电，通电2min，变阻，变阻器器R上产生的热量为上产生的热量为J。【例【例7】电吹风是现代家庭常用的电器，图是小华家中使用的电吹风。使用过程中，她发现电吹风既可以吹热风，又可以吹冷风。根据这个现象她断定：在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝。根据电吹风能够单独输出冷风的现象，她认为电动机和电热丝是并联的。图】电吹风是现代家庭常用的电器，图是小华家中使用的电吹风。使用过程中，她发现电吹风既可以吹热风，又可以吹冷风。根据这个现象她断定：在电吹风中有带有风扇的是电动机和可以发热的电热丝。根据电吹风能够单独输出冷风的现象，她认为电动机和电热丝是并联的。图2是她根据现象分析画出的两个电路图。是她根据现象分析画出的两个电路图。你认为上述两个电路，哪一个更符合实际情况。小华查看说明书得知，该型号电吹风吹热风时的功率为你认为上述两个电路，哪一个更符合实际情况。小华查看说明书得知，该型号电吹风吹热风时的功率为460W，吹冷风时的功率为，吹冷风时的功率为20W，求电吹风正常工作且吹热风时，电热丝的功率、电阻及，求电吹风正常工作且吹热风时，电热丝的功率、电阻及1min内电流通过电热丝所产生的热量。内电流通过电热丝所产生的热量。【例【例8】图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。】图示为一款有高、低温两档的蒸汽电熨斗电路原理图。R1、R2为电热丝，其中为电热丝，其中R2=242，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。电热丝是利用电流的，水升温并汽化成水蒸气，从而熨烫衣服。电热丝是利用电流的_效应工作的。分析电路图，闭合效应工作的。分析电路图，闭合S1，当，当S2_时，电熨斗处于高温档。电熨斗处于低温档时，正常工作功率为时，电熨斗处于高温档。电熨斗处于低温档时，正常工作功率为100W。求：通过电路的电流是多大？。求：通过电路的电流是多大？R1的电阻是多大？通电的电阻是多大？通电3min产生的热量是多少？若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为产生的热量是多少？若将该款电熨斗进行改造，使其正常工作时高温挡功率为1000W。要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？。要求只改变其中一个电热丝的阻值，请你通过分析和计算，求出该电热丝改变后的阻值应为多少？答疑邮箱：答疑邮箱：3