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永安六中吳永輝第四節(jié)科學(xué)探究:電流的熱效應(yīng)

上周六,小剛同學(xué)的爸爸出門前囑咐他好好寫作業(yè),不要看電視。當(dāng)爸爸回來時看到他在認(rèn)真寫作業(yè),電視機(jī)也沒打開,很高興。但是,后來爸爸說,小剛在撒謊。誰知道他爸是根據(jù)什么道理判定的嗎?

生活中,許多用電器接通電源后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng)。生活中的物理知識電熱器飲水機(jī)電熨斗電吹風(fēng)電飯鍋生活中,許多用電器接通電源后,都伴有熱現(xiàn)象產(chǎn)生。電流熱效應(yīng)在生活中的應(yīng)用現(xiàn)象:電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅,而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱?猜一猜:電流通過導(dǎo)體時產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān)?1、電流產(chǎn)生的熱量與時間的關(guān)系:電流產(chǎn)生熱量的決定因素2、電流產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系:同一電阻,電流大小相同,通電時間長,產(chǎn)生的熱量多同一電阻,通電時間相同,電流大的,產(chǎn)生的熱量多。3、電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系:電流相同,通電時間相同,電阻大的,產(chǎn)生的熱量多。焦耳(JamesPrescottJoule,

1818—1889),英國物理學(xué)家。用

近40年的時間做了400多次實驗,

研究熱和功的關(guān)系。通過大量的實

驗,于1840年最先精確地確定了電

流產(chǎn)生的熱量與電流、電阻和通電

時間的關(guān)系。焦耳

答:因為導(dǎo)線和電爐絲是串聯(lián)的,I線=I電爐絲R電爐絲>R導(dǎo)線,由焦耳定律Q=I2Rt可知,在相同時間內(nèi)電流通過電爐絲產(chǎn)生的熱量大,因此電爐熱得發(fā)紅而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱。電爐絲導(dǎo)線我們學(xué)習(xí)了焦耳定律,怎樣回答剛才的問題?例1:一根60?的電阻絲接在36V的電源上,在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量?做了多少功?已知:R=60ΩU=36Vt=5min求:Q解:UI=__R=36V60?=0.6AQ=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×5×60s=6480J答:5min內(nèi)共產(chǎn)生的熱量是6480J,做了6480J的功W=UIt=36V×0.6A××60s=6480JW=Q純電阻電路例2:一個額定電壓為12V的小型電動機(jī)正常工作時,測得通過電動機(jī)的電流是以0.5A,電動機(jī)的電阻是2Ω,工作10分鐘,電流做的功是多少焦耳?電動機(jī)的功率是多少瓦?在這10分鐘內(nèi),該電動機(jī)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳?電動機(jī)因發(fā)熱損失的功率是多少瓦?已知:U=12VI=0.5AR=2Ωt=10min求:WQP1P2解:W=UIt=12V×0.5A×600s=3600JQ=I2Rt=(0.5A)2×2Ω×600s=300JW≠Q(mào)P1

≠P2答:電流做的功是3600J,該電動機(jī)產(chǎn)生的熱量是300JP1=UI=12V×0.5A=6WP2==I2R=(0.5A)2×2=0.

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