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八年级物理电与热2

发布时间:2013-11-15 09:40:53  

你认识这些物品吗?





第八章第四节

电和热
化隆四中 申迎春

电流通过任何导体时,导体都会发热。 不断地把电能转化为热能。

电流的热效应: 电流通过导体时,导体会发热, 这种现象叫做电流的热效应。

观察现象:
1、电炉丝和导线通过 的电流相同。为什么 电炉丝热得发红,而 导线却几乎不发热? 2、灯泡发光一段时间后,用手 触摸灯泡玻璃外壳和导线,有 什么感觉?为什么?

电流通过导体时产生热的多少 跟什么因素有关?
猜测: 可能跟电流大小有关 可能跟导体的电阻有关

可能跟通电时间有关
方案设计:怎样体现导体产生热的多少? 实验思路: 比较不同条件下导体产生热的多少
设计 实验

利用控制变量法;

话题一: 要探究电流通过导体时产生的热量Q跟电 流I 、电阻R、时间t三者的关系,你想用什么 样的科学研究方法?

控 制 变 量 法

1、控制电流I 、时间t相同: 研究电阻R变化 对电热Q的影响 2、控制电阻R、时间t相同: 研究电流I变化对电热Q的影响 3、控制电阻R、电流I相同: 研究时间t变化对电热Q的影响

话题二:

电流通过导体所产生的热既看不 见也摸不着如何测量呢?

让电流产生的热量被水吸收,通过观察一定 质量的水温度变化(或体积膨胀)来判定产热 多少。 让电流产生的热量被煤油吸收,通过观 察一定质量的煤油温度变化(或体积膨胀)来 判定产热多少。
让电流产生的热量被空气吸收,通过观 察一定质量的空气温度变化(或体积膨胀)来 判定产热多少。

1840年,英国物理学家焦耳通过大量的实验, 精确地总结出了著名的焦耳定律。

三、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。
1、公式:Q=I2Rt 2、单位

:Q—焦,I—安,R—欧,t—秒 3、意义 :表示电流通过用电器有多少 电能转化为热能。

焦耳定律实验视频

例1:在1分钟内,通过电阻为50欧姆 的电熨斗的电流为2安培,则电熨斗产 生的热量是多少焦耳?
解: Q=I2Rt

=(2安)2×50欧×60秒 =1.2 ×104焦
答:电熨斗产生的热量是1.2 ×104焦耳。

思考题
电炉通电后,电炉丝热得发红,
而与电炉丝相连的导线却不怎么热, 为什么?

? 答:因为I导线=I电炉 ? 因为 R导线 < R电炉丝, ? 根据 Q = I2Rt ,I , t 相同, ? 所以 Q导线 < Q电炉丝

显然,我们希望热量更多的集中在电炉 的发热体上,而不是与电炉相连的导线 上。根据今天所学的焦耳定律Q=I2Rt , 你对发热体和导线的材料有何建议?

发热体:电阻率大,熔点高, (不易氧化)

导线:电阻率小,熔点高

? 由公式W=UIT ? U=IR
2

Rt 而Q=I

=?

I2Rt

是否W=Q呢?

电吹风机和电熨斗通电时都会发热,哪种电 器可以认为将电能全部转化成内(热)能? 电吹风机 将电能转化为热能和动能, W=Q+E动 电熨斗:将电能全部转化热能 Q=W

4.说明:电能全部转化为热能时, Q=I2Rt = W=Pt =UIt=U2t/R 若电能没有全部转化为热能时,则 只可用焦耳定律来计算

Q=I2Rt <W=Pt

=UIt

1、电能全部转化为热能时, Q=I2Rt = W=Pt =UIt 2、电能没有全部转化为热能时, Q=I2Rt < W=Pt =UIt
1、电流做多少功,就是消耗多少电能, 也就是将多少电能转化成其他形式的能。 2、纯电阻电路中,电流做多少功,就是将 多少电能转化成内能。

某电动机正常工作时两端的电压是 100伏特,通过的电流为5安培,其内 电阻为2欧,求每分钟产生的热量为 多少?电流做了多少功? 有多少电能 转化成机械能?

想一想,议一议:
1、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?

为了散热,防止用电器因温度过高 而烧坏。
2、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?

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, 隔一段时间要通电,利用电热来趋潮。

(一)、电热的利用:通过用电器把电能转化成热能

①电热器原理:利用电流的热效应制成的加热设备。 ②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。 ③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 ……

(二)、电热的防止:
①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。 ②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

小结
1、电流的热效应 2、电热器
3、焦耳定律
电流的平方 电流通过导体产生的热量跟 成正 比,跟 导体的电阻成正比,跟 通电时间 成

正比。

4、公式:Q=I2Rt

课后作业

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1,2,3,4.


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