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初三物理新人教版电与热

发布时间:2013-09-17 17:31:54  

本节将学习电与热的相关知识: 1.知道电流的热效应; 2.知道焦耳定律; 3.知道电热的利用和防止

复习提问 1、计算电功率的公式有哪些?

W P= t

2R P=I

P=UI

U2 P= R

它们把电能主要转化为什么形式的能?

机械能

电风扇

机械能
电饭锅

电动机

内能

感悟 说出下列用电器的共同点
电 暖 气

电 饭 锅 电 炉

电能转化为内能
电水壶

电 暖 风

电流的热效应:

电流通过导体时,电能转化成内能(热)。

利用电流的热效应工作的

生活中的物理
周末,牛爸出门前嘱咐小牛在家好好写作业, 不要看电视。牛爸回来时看到他在认真写作业, 电视机也没打开,很高兴。可是用手一摸电视 机的后盖后就发现,小牛刚看过电视。 你知道牛爸是根据什么现象发现的吗?用到 的物理知识是?

电流的热效应

探究:电流产生的热量跟什么因素有关?
猜想与假设1: 电炉丝通过导线接入 电路,通过相同的电 流,为什么电炉丝热得 发红,而导线几乎不发热? 铜线 镍铬丝

你能猜想出电流产生的热量跟什么因素有关吗?

导体的电阻

探究:电流产生的热量跟什么因素有关?
猜想与假设2:

并联的各用电器正常工作时,干路导线发热会着火 而支路的导线却无事,为什么?

你能猜想出电流产生的热量跟什么因素有关吗?

通过导体的电流

实验一:将火柴分别 放置在阻值不同的电 阻丝上,闭合开关, 给电阻丝通电,观察 电阻丝上的火柴,并 记录时间 结论:相同的时间和 电流,导体的 电阻 _______越大,产生 越多 的热量_______。

实验二:将火柴放置 在同一电阻丝上,闭 合开关,给电阻丝通 不同大小的电流,观 察电阻丝的火柴,并 记录时间 结论:相同时间内, 电流 同一导体的______越 大,产生的热量 越多 _________。

分析论证
根据上述实验,你认为电流产生的热量除 了跟电阻、电流两个因素有关外,还跟什么 因素有关,有什么关系?
电流产生的热量还跟通电时间有关,在 电流和电阻相同时,电流产生的热量跟通 电时间成正比。

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。

I2Rt Q 公式表示: =
符号

Q R I t

意义 热量 电阻 电流 时间

单 位 焦耳(J) 欧姆(Ω) 安培(A) 秒 (s)

你能否根据所学过的公式 推导出焦耳定律表达式?
电流通过导体时把电能全部转化为内能(热 量),没有转化为其它形式的能。那么,电 流产生的热量Q就等于消耗的电能W。

Q =W =P t =UI t =I 2Rt

例题:一根60 Ω的电阻丝接在36V的电 源上,在5min内产生多少热量?若跟 这根电阻丝串联的导线电阻为0.1 Ω,

在5min内导线产生的热量是多少?

6480J

10.8J

电炉丝通过导线接入 电路,通过相同的电 流,为什么电炉丝热得 发红,而导线几乎不发热?

由Q =I2Rt可知,在电流和时间相同时, 电阻越大产生的热量越多。电炉丝和导 线串联,电流和通电时间相同,而电炉 丝的电阻远大于导线的电阻,所以电流 通过电炉丝产生的热量多。

电热的利用和防止 自主探究

阅读教材P50了解在生活、实际应用中, 有哪此地方是利用电热的,有哪些地 方是需要防止电热的。

电热的利用 自主探究

电 暖 阅读教材P50了解在生活、实际应用中, 气

有哪此地方是利用电热的,有哪些地 电饭锅 方是需要防止电热的。 电水壶

电热器
电热 水器

电炉

电热的防止

电视机外壳 的散热器

电脑的散 热风扇

电流的热效应:电流通过导体时,电能转化成内
能(热)。 内容: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。 公式表示: Q

电 与 热

焦耳 定律

= I2Rt

单位:焦耳(J)

电热的利用和防止

1、在相同时间内,电流通过电阻丝甲产生的热量比通 过电阻丝乙产生的热量多,则下列说法正确的是( D) A.甲的电阻一定大于乙的电阻 B.甲两端的电压一定大于乙两端的电压 C.甲中的电流一定大于乙中的电流 D.甲的实际功率一定大于乙的实际功率 2、用电热丝烧水,当电压为U时,t秒内可将水烧开. 如果电压降为原来的一半,则同样烧开这些水所需 的时间应为 ( A ) A.t/4 B.t/2 C.2t D.4t

3、某导体的电阻是2 Ω,通过的2A电流时, 1min产生多少焦的热量? 4、一只额定功率是450W的电饭锅,在220V的 额定电压下使用,每分钟产生多少焦的热量?

5、一只电铬铁的额定电压是220V,在额定电 压 下工作时电阻是121 0Ω,它的额定功率是 多大?在额定电压下工作10min产生多少热量?

6、某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电 阻丝通过5A的电流时,每分钟可产生 6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电 阻丝工作时的电阻。

7、在家庭电路中,导线相互连接处往往比别 处更容易发热,加速老化,甚至引起火灾。 这是为什么?

焦耳简介
焦耳(1818—1889),英国 物理学家。一生致力于实验 研究。用近10年时间做400 多次实验,研究热和功的关 系。根据所测量电流通过电 阻放出的热量,提出焦耳定律。为了纪 念他对科学发展做出的功绩,能量和功 的单位被命名为“焦耳”


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