17.3探究电流热效应跟电阻的关系.ppt
17.3 探究电流热效应跟电阻的关系,1、电功率的物理意义：,表示电流做功快慢的物理量,2、电功率的定义：,电流在单位时间内所消耗的电能,3、电功率的计算公式：,W = UIt,P = UI,P = I²R,纯电阻电路（有电动机时不适用）,复习：,学习目标,1、回忆什么是电流的热效应,2、实验探究电流的热效应和电阻的关系,3、了解电流热效应的应用与控制,事实表明，电流通过导体时，导体总是会发热的，物 理学中把这种现象叫做电流的热效应。电流的热效应 跟导体的哪些因素有关呢？,电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，为什么电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。,问题1：,100W的灯泡的灯丝电阻比15W灯泡的灯丝电阻小得多，为什么并联接在电路中的灯泡，100W的要比15W的亮得多？,问题2：,事实表明，电流通过导体时，导体总是会发热的，物 理学中把这种现象叫做电流的热效应。电流的热效应 跟导体的哪些因素有关呢？,要解释上面的问题，将涉及到电流的热效应跟 电阻的关系。,（a）图似乎表明：电阻大的电流热效应强；而 (b)图似乎表明：电阻小的电流热效应强。这两种似乎 矛盾的现象是怎么一回事？,那么，电流的热效应跟导体的电阻到底有怎样的关系呢？,正比还是反比,活动1：,实验探究：电流热效应跟电阻的关系,同学们设计了下面的实验，探究电流相等时，电 流热效应跟电阻的关系，你能说出它的原理吗？,正比还是反比,活动1：,实验探究：电流热效应跟电阻的关系,请你按照上面的实验方案进行实验，并记录实验 数据,观看实验！,将实验数据填写在表格中,实验结论： 当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越多,5,10,15,10,20,30,精确的实验表明：,在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比,在电压一定时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比,那么，电压一定时，产生的热量跟电阻有怎样的 关系呢？请将上面的实验方案加以改动，并在课外做 一做。,精确的实验表明：,正比还是反比,活动2：,分析论证：电流热效应跟电阻的关系,由欧姆定律：,在串联电路中，由P=UI，U=IR，可以得出：P=I2R,这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体 产生的热量跟电阻成正比,在并联电路中，由P=UI，I=U/R，可以得出：P=U2/R,这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体 产生的热量跟电阻成反比,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？,答：要看前提条件，如果是在串联电路中，大家电流相同时，则通电导体产生的热量跟电阻成正比；如果是在并联电路中，大家的电压相同时，则通电导体产生的热量跟电阻成反比。,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,公式：Q=I2Rt,单位：I安，R欧，t秒，Q焦,课 堂 讨 论,电炉丝的电阻比导线的电阻大得多，为什么电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。,分析：因为导线和电炉丝串联，通过它们的电流是一样大，又因为电炉丝的电阻比导线的大得多，所以根据焦耳定律QI2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉丝产生的热量比通过导线产生的热量大得多。因此，电炉丝热得发红，而导线却感觉不到热。,课 堂 讨 论,100W的灯泡的灯丝电阻比15W灯泡的灯丝电阻小得多，为什么并联接在电路中的灯泡，100W的要比15W的亮得多？,分析：因为两灯并联，它们两端的电压是一样大，又因为100W的灯泡的灯丝电阻比15W灯泡的灯丝电阻小得多，所以根据焦耳定律QI2Rt=U2/R·t可知，在相同时间内并联接在同一电路中的灯泡，100W的要比15W的产生的热量多。因此，100W的要比15W的亮得多。,电流热效应的应用与控制,电流热效应的应用很广泛：,电流热效应的应用与控制,电视机,笔记本电脑,电冰箱,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？,1、散热孔；2、加装散热风扇；3、加大表面积。,练习,1、自然界中有许多物理现象对人类既有利又有弊。 你对电流热效应的利与弊是怎样认识的？,2、假若将电炉内的电热丝取出来剪去一半，再接到 电炉中。这只电炉产生的热量比原来的大了还是小 了？为什么？,答：有利的，尽量充分利用；有弊的，尽量控制减小副作用。,答：产生的热量比原来的大了。根据Q=I2Rt=U2/Rt，其它条件相同时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比。,小结,1、电流通过导体时，导体总是会发热的，物理学中 把这种现象叫做电流的热效应。,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。公式：Q=I2Rt,3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制,
