1、第十八章 电功率,18.4 焦耳定律,电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。,电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?,想一想,探究电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?,演示实验,实验目的,实验装置,实验原理,两个透明容器中封闭着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，从而可以间接比较电阻丝放热的多少转换法,猜想与假设,电流通过导体产生的热量可能与电流大小、电阻丝的阻值和通电时间有关。,实验方法,控制变量法,实验1：研究电热与电阻关系,如下图所示，将两个阻值不同的电阻串联，以保证电流
2、和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。,在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多。,实验结论,实验2：研究电热与电流关系,如下图所示，将三个阻值相同的电阻混联，以保证电阻和通电时间一定，观察两液柱高度的变化。,在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。,实验结论,生活经验告诉我们，通电时间越长，电流通过导体时产生的热量越多。,例1. 将规格都是“220V 100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电烙铁分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误的是（ ） A三个电器消耗的电能一样多 B电流通过三个电器做功一样多 C三
3、个电器产生的热量一样多 D电烙铁产生的热量最多,【答案：C】,练习1. 1911年，荷兰物理学家昂内斯发现，当水银的温度下降到负269 时，其电阻就会完全消失，这种现象叫做“超导现象”，人们把具有这种现象的物体叫做超导体。在超导状态下，导体的电阻R= ，利用超导材料可以制成 。（选填“输电线”或“电阻丝”）,【答案】0 输电线,1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。2公式：Q = I2Rt 3单位：焦耳（J）,（1）当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即Q = W
4、 = UIt = I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等纯电阻电路,（2）当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能，还有一小部分转化成内能非纯电阻电路,WQ热,4.电热和电能的关系：,例2. 一个电动机，当把它接入0.2V电压的电路时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4A；若把它接入2V电压的电路中，电动机正常工作，测得此时流过电动机的电流是1A。那么该电动机线圈的电阻是_，电动机正常工作1min时的机械能是_J。,【答案】0.5；90,练习2. 如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1=10，R2=20，闭合开关S，则R1消耗的电功率为 W；若通电30s，电阻R2产生的热量为 J。,【答案】0.4 24,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,用来通风散热的通风口和微型风扇,2电热的危害,例3. 在家庭电路中，电线相互连接处，因为接触不良，容易造成 变大，根据焦耳定律可知，在通电时间和 相同时，该处比别处更容易发热，加速导线老化，甚至引起火灾,【答案】电阻；电流,练习3. 在电路中，如果电流不流经 ，而是电源两极直接相连，就说电源短路了。家庭电路中发生短路时，电路中的 很大，根据焦耳定律 （填公式）可知：电路中会产生很大的热量使电线的绝缘层烧坏甚至引起火灾。,【答案】用电器，电流；Q=I2Rt,
