
知道電流的熱效應(yīng);通過探究知道電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān);理解焦耳定律的內(nèi)容、公式及其應(yīng)用;知道電熱的利用和防止。
電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱,這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大,電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。
(2)在通電時間一定、電阻相同的情況下,通過電流大時,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多。
(3)在電阻相同、通過的電流一定的情況下,通電時間越長,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
焦耳
(James Presctt Jule 1818-1889 )
焦耳,英國物理學(xué)家,一生致力于實(shí)驗(yàn)研究。用近40年的時間做了400多次實(shí)驗(yàn),研究熱和功的關(guān)系。根據(jù)所測量電流通過電阻放出的熱量,提出焦耳定律。他的研究為能量守恒定律的建立奠定了基礎(chǔ)。為了紀(jì)念他對科學(xué)發(fā)展的功績,能量和功的單位被命名為“焦耳”。
(1)焦耳定律內(nèi)容:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律(Jule law)。
(2)焦耳定律公式: Q=I2RtQ——熱量——焦(J)I ——電流——安(A)R ——電阻——?dú)W(Ω)t ——通電時間——秒(s)
焦耳定律公式的理論推導(dǎo)
電流流過導(dǎo)體時,如果電能全部轉(zhuǎn)化為熱,而沒有轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,那么,電流產(chǎn)生的熱量Q就等于消 耗的電能,即Q = W。(純電阻電路)
Q = W = Pt = UIt = I Rt=
導(dǎo)線和電爐絲串聯(lián),為什么電爐絲熱得發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱呢? 答:電爐通過導(dǎo)線接到電路中,導(dǎo)線中的電流跟電爐絲中的電流相等,但電爐絲的電阻比連接電爐絲的導(dǎo)線電阻大得多,根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt知,電流相等時,電阻大的,相同時間里放出的熱較多,所以電爐絲很熱,而導(dǎo)線卻不熱。
我們知道,額定電壓相同的燈泡,額定功率越大,電阻越小,單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。可是按照焦耳定律,電阻越大,單位時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量越多。二者似乎有矛盾,這是怎么回事?
例題 一根60 Ω的電阻絲接在36V的電源上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?
解:
(1)電熱的利用 電熱器(發(fā)熱體):利用電來加熱的設(shè)備。它的特點(diǎn)是電阻率大、熔點(diǎn)高。 如:電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電烤箱、電熱孵化器等電熱器。
(2)電熱的防止 如:電視機(jī)的散熱窗、電動機(jī)的散熱片、電子計(jì)算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇等。
1、電流的熱效應(yīng) 電流通過導(dǎo)體時電能轉(zhuǎn)化成熱,這個現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。
(1) 在電流、通電時間相同的情況下,電阻越大,電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生的熱量越多。 (2)在通電時間一定、電阻相同的情況下,通過電流大時,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量多。 (3)在電阻相同、通過的電流一定的情況下,通電時間越長,導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量越多。
(1) 內(nèi)容: 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電的時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。(2)公式: Q=I2Rt
(1)電熱的利用 電熱水器、電飯鍋、電熨斗、電烤箱、電熱孵化器等電熱器。(2)電熱的防止電視機(jī)的散熱窗、電動機(jī)的散熱片、電子計(jì)算機(jī)內(nèi)的散熱風(fēng)扇等。
1.電流通過導(dǎo)體時,將電能轉(zhuǎn)化為 能的現(xiàn)象,叫做電流的熱效應(yīng),日常生活中用的 等就是利用電流的熱效應(yīng)的用電器.
2.電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的 成正比,跟導(dǎo)體的 成正比,跟 成正比.這個規(guī)律叫做焦耳定律.
3.大功率晶體管上附有散熱片,電視機(jī)外殼有散熱窗,大型變壓器四周設(shè)散熱油管,其目的是 .
4. 有三個用電器,其中一個為“220 V 60W”的電風(fēng)扇,一個為“220 V 60W”的白熾燈,另一個是“220 V 60W”的電熱器,都在額定電壓下工作相同的時間,比較這三個用電器產(chǎn)生的熱量 ( )A. 電風(fēng)扇最多 B. 白熾燈最多 C. 電熱器最多 D. 都一樣
5.下列情況中屬于防止電熱危害的是( ) A.電視機(jī)背后有散熱窗 B.家用電器長時間停用,隔一段時間應(yīng)通電一次 C.家庭電路一般安裝自動保護(hù)裝置,當(dāng)電流過大時,自動切斷電路 D.大型爆破工程,用電熱裝置引發(fā)炸藥
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