九年级物理16.4 科学探究：电流的热效应

第十六章电流做功与电功率16.4科学探究：电流的热效应电热器电饭锅电烙铁热得快电热毯电炉子电熨斗电流通过导体时能使导体的温度升高，电能转化为内能，这就是电流的热效应。二、探究电流的热效应与哪些因素有关？•1.电流的热效应可能与电流的大小有关•2.电流的热效应可能与电阻的大小有关•3.电流的热效应可能与通电时间的长短有关猜想：甲容器中液柱面高于乙容器中液柱面。当通电时间、电流相同时，电阻越大电流产生的热量越多。电流大，液柱的液面高。电流小，液柱的液面低。电阻和通电时间相同时，电流越大产生，的热量越多。通电时间长液柱的液面升的高；通电时间短液柱的液面升的低。电阻和通电电流相同时，通电时间越长产生的热量越多。电流热效应跟电阻的关系在串联电路中，由P=I2R可知：电流相等时，导体产生的热量跟电阻成正比电压相等时，导体产生的热量跟电阻成反比在并联电路中，由可知：RU2P讨论：通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成反比？你是怎样理解的？电流一定（正比）电压一定（反比）电流热效应的应用与控制早在1840年，英国物理学家焦耳通过实验研究发现：通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律Q=I2Rt单位：焦耳（J）我们知道P=I2R，你能用它解释下面的问题吗？电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么?问题1：因为电炉丝与导线是串联，根据P=I2R可知：通过电炉丝和导线的电流相等，电炉丝比导线电阻大，所以电炉丝产生的热量多。因此电炉丝热得发红，而导线不热。为什么接在家庭电路中的灯泡，100W的要比15W的亮得多？问题2：在上节课，我们知道，你能用它解释下面的问题吗？RU2P因为两灯泡是并联，根据可知：灯泡两端的电压相等，100W的灯泡比15W的灯泡电阻小，所以100W的灯泡产生的热量多。因此100W比15W灯泡更亮。RU2P电动机1.能量转化：电能=机械能+内能2.总功（电能）：W总=UIt3.有用功（机械能）：W有=Gh4.额外功（内能、热量）：RtIQ2UItGhWW%100.5总有效率1.一台电动机额定电压是220v,其电阻是1Ω.正常工作时，通过的电流为5A,则电动机因发热损失的功率为多少？典型例题2.如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看．它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，（2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4Ω，则线圈每分钟产生的热量是多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?典型例题电流热效应的应用电流热效应的应用很广泛：电流热效应的控制（防护）上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装了什么样的散热装置？散热窗、散热片、散热小风扇散热窗散热片散热风扇1.下列四种电器中，利用电流热效应工作的是（）A、洗衣机B、录音机。C、电视机D、电饭锅。典型例题D2.有三根电阻丝，接在电压恒定不变的电源上，产生的热量全部用来烧水，要使用同一壶水在最短的时间内烧开，那么这三根电阻丝应是()A．三根串联B．三根并联C．两根串联起来，再跟第三根并联D．两根并联起来，再跟第三根串联B3.将规格都是“220V100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁，分别接入220V的电路中，通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（）A．电烙铁B．电视机C．电风扇D．一样多典型例题A小结1、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成内能，这就是电流的热效应2、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制