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,歡迎進入物理課堂,第六節(jié)電流的熱效應,電場電流,電阻是怎樣形成的當通過電源把電場加在金屬導體上時，金屬導體中的自由電子在電場力作用下做定向運動的過程中，電場力對自由電子做功，使電子的動能增大，同時，自由電子又不斷地與晶體點陣上的原子實(失去一些核外電子的金屬原子)碰撞，將它的一部分動能傳遞給原子實，使原子實的熱振動加劇，導體的溫度就升高了．如下圖所示．由此可見，自由電子與晶體點陣上的原子實碰撞，形成對電子定向運動的阻礙作用，是“電阻”產(chǎn)生的根本原因，也是電阻元件在通電時發(fā)熱的原因．,一、電阻與電流的熱效應1．焦耳定律：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟________、________、________成正比．即Q＝________.2．熱功率：在物理學中，把電熱器在單位時間消耗的________叫做熱功率，即P＝________＝________.二、白熾燈白熾燈發(fā)光原理：利用________，使通電的金屬絲________升高，達到________，從而發(fā)光．,一、1.電流的二次方導體的電阻通電時間I2Rt2.電能I2R二、電流的熱效應溫度白熱,,,電流通過電阻產(chǎn)生焦耳熱,電阻對電流的阻礙作用是因為定向移動的自由電荷跟不能自由移動的粒子之間碰撞，這種碰撞使自由電荷的電能減少，而不能自由移動的粒子熱運動加劇，使電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，引起導體發(fā)熱，通過電流做功，電能完全轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能．因而電功等于電熱，有W＝UIt＝I2Rt＝t，P＝UI＝I2R＝.,電爐通電后，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐連接的銅導線卻不那么熱，這是因為()A．通過銅導線的電流小，所以它消耗的電能也較少B．電爐絲和銅導線消耗的電能相同，但銅導線散熱快，所以就不那么熱C．通過電爐絲的電流大，所以它消耗的電能較多D．銅導線電阻較小，所以它消耗的電能較少解析：電爐絲和銅導線是串聯(lián)關(guān)系，故通過電爐絲的電流與通過銅導線的電流大小相等．電爐絲的電阻很大，銅導線的電阻很小，由Q＝I2Rt知，在電流相同的條件下，相同的時間內(nèi)，電爐絲的發(fā)熱量比銅導線上的發(fā)熱量大得多．答案：D,變式遷移,1．下圖中有兩個電熱器，甲由兩條不同的電阻絲a、b(電阻分別為Ra、Rb，Ra≠Rb)并聯(lián)構(gòu)成，乙由兩條相同的電阻絲c(電阻為Rc)并聯(lián)構(gòu)成，已知Ra＋Rb＝2Rc，若用兩電熱器分別給相同容器內(nèi)等溫等質(zhì)量的水加熱，問升溫快的是()A．放甲電熱器的容器B．放乙電熱器的容器C．一樣快D．無法確定,,對焦耳定律的理解,1．焦耳定律是一個實驗定律，它是經(jīng)過大量實驗總結(jié)出來的，不是用電學公式推導出來的，它適用于所有電路中的發(fā)熱計算．2．對焦耳定律公式Q＝I2Rt的理解．在電流和電阻一定時，熱量與時間成正比；在電阻和時間一定時，熱量與電流的平方成正比；在電流和時間一定時，熱量與電阻成正比．3．應用時不論什么電路其熱量都可以用Q＝I2Rt來計算．只有在純電阻電路中計算熱量時才能使用Q＝IUt和Q＝t.,一只規(guī)格為“220V,2000W”的電爐，求在正常工作時的電阻．若電網(wǎng)電壓為200V，求電爐的實際功率．在220V電壓下，如果平均每天使用電爐2h，求此電爐一個月要消耗多少度電？(一個月按30天計),解析：設電爐電阻為R，由P＝得R＝Ω＝24.2Ω當電壓為U′＝200V時，電爐的實際功率為P′＝W＝1653W在220V的電壓下，一個月耗用電能(按30天計)W＝Pt＝2302kWh＝120kWh答案：24.2Ω1653W120度,變式遷移,2．為了使電爐的熱功率減小到原來的一半，應采取下列哪些措施()A．保持電阻不變，使電流減半B．保持電阻不變，使電壓減半C．保持電爐兩端電壓不變，使其電阻減半D．使電壓和電阻各自減半,解析：電爐是純電阻電器，電阻一定時，使電流減半，由P＝I2R知，電功率減為原來的，A錯；同理，使電壓減半，由P＝U2/R知，電功率也為原來的，故B錯；當電壓不變，電阻減半時，由P＝U2/R知，電功率變?yōu)樵瓉淼?倍，C錯；當U和R各減半時，電功率變?yōu)樵瓉淼?，D正確．答案：D,基礎(chǔ)鞏固,1．計算用電荷量時，常用的單位是“度”，對此，下列說法正確的是()A．1度＝3.6103kWhB．1度＝3.6106JC．“度”是電功率的單位D．“度”是電功的單位,解析：本題考查生活中常用的電功率單位：度.1度＝1kWh＝10003600J＝3.6106J.答案：BD,能力提升,8．一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36W與36V．若把此燈泡接到輸出電壓為18V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率()A．等于36WB．小于36W，大于9WC．等于9WD．小于9W,解析：白熾燈在正常工作時的電阻為R，由P＝得R＝36Ω，當接入18V電壓時，假設燈泡的電阻也為36Ω，則它消耗的功率為P＝＝W＝9W，但是當燈泡兩端接入18V電壓時，它的發(fā)熱功率小，燈絲的溫度較正常工作時溫度低，其電阻率小，所以其電阻要小于36Ω，其實際功率要大于9W，故B項正確．答案：B,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,