物理选修1-1 1.6电流和热效应幻灯片.ppt

知识回顾 1．电流的概念： 2．电流的方向： 3． 形成电流的条件： 电流是电荷（电子、离子）定向移动形成的。 正电荷定向移动的方向为电流方向。 金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反。 在电源外部电路中，电流从电源的正极流向负极。 （1）有自由电荷； （2）导体两端有电压（导体内有电场）。 4．电流强度 （1）通过导线横截面的电荷Q与所 用时间t 的比值 （2）定义式：I=Q/t （3）物理意义：描述电流的强弱 （4）单位：安培 简称：安 ，符号：A 1mA=10 -3 A 1μA=10 -6 A 5．电源电动势 电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定。 电源的这种特性，物理学中用电动势来描述. 等于电源没有接入电路时两极间的电压。 常见电 池电动势的大小。 本节导航 一．电流的热效应 二．焦耳定律 三．白炽灯 　　白炽灯泡通电后，一会儿就热的烫手。 电脑中的CPU散热器 　　电脑用的久了会热的烫手，需要散热。 　　电热器通电一段时间能够将水烧开。 我们生活中有很多这样的实例，这是为什么呢？ 　　电流通过导体时，能够使导体的温度升高，电能变成内能，这就是电流的热效应。 一． 电流的热效应 我们生活中有很多这样的实例，这是为什么呢？ 　　电流通过导体时，能够使导体的温度升高，电能变成内能，这就是电流的热效应。 　　导体通电时发热的多少和哪些因素有关？有什么关系呢？ 　　接下来就让我们共同走入生活中的热效应，去探究它们的奇妙之处。 　　事实上，导体通电时发热的多少与哪些因素有关呢？ 　　接下来我们通过一个演示实验来探究这个问题。 ③通电时间t 猜想 ①电阻R ②电流I 演示 　　1．实验器材： 3. 实验结果：　　金属丝产生的热量跟金属丝的阻值成 。 正比 控制变量法 2．实验方法： ①阻值不同的电阻丝A 、B ②两烧瓶质量完全 相等的煤油 ③两支温度计 ④电源 ⑤导线 关于电流热效应视频（电和热） 除此以外，电流的热效应跟哪些因素有关呢？ 控制条件（ R1 ＞ R2 ） 电阻R1 发 热 电阻R2发 热 1 电流相同 通电时间相同 2 电阻相同 通电时间相同 3 电流相同 电 阻 相 同 实验结论 较　多 较　少 电流大的发热多 时间长的发热多 　　电流通过导体产生的热量随导体中的电流的增大而增大，随导体的电阻的增大而增大，随通电时间的增加而增加。 控制变量法 焦耳定律 英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次 方、导体的电阻、通电时间成正比。 这个规律叫做焦耳定律 1．定义： 二． 焦耳定律 焦耳定律 英国物理学家焦耳通过一系列实验发现电流发热具有下述规律： 电流通过导体产生的热量跟电流的二次 方、导体的电阻、通电时间成正比。 这个规律叫做焦耳定律 Q=I2Rt 1．定义： 2．公式： Q 表示: 热量 I 表示: 电流 R 表示: 导体的电阻 t 表示: 通电的时间 3．电流产生热量的其他表达式: 　　只适用于只有电阻的电路，(电能全部转化为内能)的情况。 4．单位：　　I—安 R—欧 t—秒 Q—焦 　　根据焦耳定律知道，只要有电阻存在，电路中就会产生热。　　根据电流的热效应，人们制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯等。过去安装在电路上的保险丝，也是根据电流的热效应设计的，它在电流过大时会因发热而熔断，起到保护电路的作用。 电热毯 电暖气 电熨斗 　　我们知道，电热器使用的时间越长，产生的热越多，消耗的电能也越多。　　1．定义：在物理学中，把电热器在单位时间内消耗的电能叫做热功率。如果一个电暖器在时间ｔ内产生的热量为Ｑ，那么它的热功率为： 2．公式： 3．单位：瓦　　Ｗ 4．电功和电热的关系（ W 和 Q 的关系） ①在电热器电路 (只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能） W = Q （W= ＵIt）=（Q=I2Rt） ②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能） W Q （W= ＵIt） （Q=I2Rt） 5． 能量转化　　电动机、电灯泡的铭牌上都标有它们的额定功率。当电流通过电动机时，电能主要转化为机械能，只有一部分转化为内能，这时电功率大于热功率，而当电流通过白炽