电能的获得和转化

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1、 电 流 的 效 应 ：1、 电 流 的 热 效 应2、 电 流 的 化 学 效 应3、 电 流 的 磁 效 应 2.实 质 :1.定 义 ：3.应 用 ：电 流 流 过 导 体 时 ,导 体 会 发 热 的 现 象 叫 电 流 的 热 效 应 。电 能 转 化 为 内 能 。电 热 器生 活 中 还 有 那 些 电 器 有 热 现 象 呢 ？ 电 热 器 水 用 管 状 电 热 器 热 水 器饮 水 机 电 熨 斗 电 烤 箱 白 炽 灯 通 电 时 ， 灯 丝 发 热 达 到 白 炽 状态 ， 温 度 可 达 2800 ， 产 生 发 光 现 象 。 现 象 :电 炉 丝 和 导 线 通

2、过 的 电流 相 同 。 为 什 么 电 炉 丝热 的 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 ？猜 想 ： 与 时 间 、 电 阻 、 电 流 有 关问 题 :通 过 导 体 的 电 流 越 大 ， 导 体 的 电 阻 越 大 ，通 电 时 间 越 长 ， 导 体 产 生 的 热 量 越 多 电 流 通 过 导 体 时 产 生 的 热 量多 少 与 哪 些 因 素 有 关 ？可 能 与 电 流 有 关可 能 与 电 阻 有 关可 能 与 通 电 时 间 有 关2、 设 计 实 验 :1.影 响 因 素 有

3、 多 个 ,应 当 选 用 _法 .2.产 生 的 热 量 不 能 直 接 测 量 ,如 何 比 较 产生 热 量 的 多 少 ? 控 制 变 量1、 猜 测 : 根 据 生 活 经 验 （ 烧 开 水 ） 得 出 结 论 ：1、 用 同 一 个 电 水 壶 烧 相 同 量 的 水 ， 烧 的 时 间 越 长 ， 则 水 温 越 高 ，说 明 ：2、 用 相 同 的 电 水 壶 烧 水 ， 相 同 时 间 内 ， 电 压 越 高 （ 电 流 越 大 ） ，则 水 温 越 得 越 快 ， 说 明 ： 电 流 产 生 的 热 量 与 通 电 时 间 长 短 有 关 ， 时 间 越 长 ，产 生 的

4、 热 量 越 多 。 电 流 产 生 的 热 量 与 电 流 大 小 有关 ， 电 流 越 大 ， 产 生 的 热 量 越 多 。 既 看 不见 也 摸不 着 的科 学 量 既 看 得见 也 能测 量 的科 学 量转 化 法 让 电 流 产 生的 热 量 被 水吸 收 ， 通 过计 算 一 定 质量 的 水 升 温变 化 来 判 定产 热 多 少 。转 化 产 生 的 热 量 不 能 直 接 测 量 ,如 何 比较 产 生 热 量 的 多 少 ? 从 测 水 温 变 化 到 观 察 水 的 热 膨 胀（ 小 导 管 中 的 液 面 高 度 变 化 ） 研 究 电 阻 R与 电 热 Q的 关 系

5、 （ 如 何 设 计 实 验 ） 欧 姆 欧 姆结 论 ： 在 电 流 I和 通 电 时 间 t相 同 时 ， 电 流 产热 与 导 体 的 电 阻 大 小 有 关 。 电 流 产 热 与 电 阻 关 系 焦 耳 定 律 Q = I R t 热 量 电 流 电 阻 时 间J A S公 式 ：单 位 ：焦 耳 定 律 ： 电 流 通 过 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 ， 跟 通 电 时 间 成正 比 。 焦 耳 (1818 1889) 电 吹 风 机 和 电 熨 斗 通 电 时 都 会 发 热 ， 哪种 电 器 可 以 认 为

6、 将 电 能 全 部 转 化 成 内 （ 热 ）能 ？ 若 电 流 做 的 功 全 部 用 来 产 生 热 量 ， 即Q=W时 ， 我 们 能 否 将 欧 姆 定 律 公 式 代 入 焦耳 定 律 公 式 中 进 行 计 算 呢 ？电 能 转 化 成 内 能 和 机 械 能电 吹 风 机 ：电 熨 斗 ： 电 能 全 部 转 化 成 内 能 若 电 流 所 做 的 功 全 部 转 化 为 电 热 器 的 内能 ， 即 为 纯 电 阻 电 路 ， 则 ： W Q 欧 姆定 律 成 立 Q I2Rt 也 可 也 可 若 电 流 所 做 的 功 只 有 一 部 分 转 化 为 热 ，则 只 可 用

7、焦 耳 定 律 来 计 算 Q I2Rt 1、 电 能 全 部 转 化 为 热 能 时 ，2、 电 能 没 有 全 部 转 化 为 热 能 时 ，Q=I2Rt =W=Pt =UItQ=I2Rt W=Pt =UIt1、 电 流 做 多 少 功 ， 就 是 消 耗 多 少 电 能 ，也 就 是 将 多 少 电 能 转 化 成 其 他 形 式 的 能 。2、 纯 电 阻 电 路 中 ， 电 流 做 多 少 功 ， 就 是 将多 少 电 能 转 化 成 内 能 。 2.下 列 家 用 电 器 ， 铭 牌 上 的 字 样 为 “ 220V 40W”， 其 中 产 生 热 量 最 多 的 是 ( )A.普

8、 通 灯 泡 B.电 风 扇 C.电 烙 铁 D.一 样 多1.下 列 电 器 中 不 属 于 电 热 器 的 是 ( )A 电 烙 铁 B电 熨 斗 C电 剃 刀 D电 饭 煲CC 如 图 a、 b两 相 同 容 器 中 分 别 装 有 相 等 质量 的 水 ， 水 中 的 电 阻 丝 阻 值 分 别 为 R1和 R2，且 R1 R2， 则 闭 合 开 关 S后 ， a、 b容 器 中水 温 上 升 较 快 的 是 -（ ）A.a容 器 中 的 水 B.b容 器 中 的 水 C.a、 b容 器 中 的 水 温 上 升 快 慢 一 样 D.无 法 判 断 A 一 根 60的 电 阻 丝 接 在

9、 36V的 电 源 上 , 在 5min内 共 产 生 多 少 热 量 ？解 ： 通 过 电 阻 丝 的 电 流 为 ：UI=_R = 36V60 =0.6A电 流 产 生 的 热 量 为 ： Q=I2Rt=(0.6)2 60 5 60J=6480J答 ： 产 生 6480J的 热 量 。 问 题 1. 灯 泡 接 入 电 路 中 时 ， 灯 泡 和 电 线 中 流 过相 同 的 电 流 ， 灯 泡 和 电 线 都 要 发 热 ， 可 是 实 际 上 灯泡 热 得 发 光 ， 电 线 的 发 热 却 觉 察 不 出 来 。 这 是 为 什么 ?分 析 ： 因 为 电 线 和 灯 串 联 ， 通

10、过 它 们 的 电 流 是 一 样 大 ， 又 因为 灯 的 电 阻 比 电 线 的 大 得 多 ，所 以 根 据 焦 耳 定 律 Q I2Rt可 知 ，在 相 同 时 间 内 电 流 通 过 灯 产 生的 热 量 比 通 过 电 线 产 生 的 热 量大 得 多 。 因 此 ， 灯 泡 热 的 发 光 ，而 电 线 却 感 觉 不 到 热 。 显 然 ， 我 们 希 望 热 量 更 多 的 集 中 在 电 炉的 发 热 体 上 ， 而 不 是 与 电 炉 相 连 的 导 线上 。 根 据 今 天 所 学 的 焦 耳 定 律 Q=I2Rt ，你 对 发 热 体 和 导 线 的 材 料 有 何

11、建 议 ？发 热 体 ： 电 阻 率 大 ， 熔 点 高导 线 ： 电 阻 率 小 ， 熔 点 高 组 成 :原 理 :定 义 : (危 害 ) 熔 点 高电 阻 率 大利 用 电 流 做 功 将 电 能 转 化 为 内 能 的 装 置 .电 流 的 热 效 应 .主 要 部 件 是 发 热 体 .发 热 体 应 选 _ _的 合 金 .电 热 的 利 用 ： 制 成 电 热 器注 意 点 ： 给 用 电 器 通 电 驱 潮 电 热 的 危 害1.烧 坏 电 器 2.使 导 线 绝 缘 皮 老 化 引 起 火 灾防 止 电 热 造 成 的 危 害加 快 散 热 (各 类 电 器 的 散 热 孔

12、 ,散 热 片 ,电 脑 的 散热 风 扇 ）导 线 上 的 热 损 耗 应 尽 量 减 少家 用 导 线 一 般 用 电 阻 率 很 小 的 铜 导 线 。 二 、 电 流 的 化 学 效 应 ： 1. 阴 极 和 阳 极 所 产 生 的 气 体 分 别 是 什 么 ？ 阴 极 产 生 的 是 氢 气 ， 阳 极 产 生 的 是 氧 气 2 在 电 解 水 的 实 验 中 ， 所 发 生 的 能 量 变 化 是 怎 样 的 ？电 能 转 化 为 化 学 能 在 电 流 的 化 学 效 应 中 ， 电 能 转 化 为 化 学 能 。电 动 车 的 电 瓶 火 力 发 电在 生 活 中 ， 有

13、没 有 化 学 能 转 化 为 电 能 的 实 例 呢 ？ 铅 蓄 电 池 的 构 造1、 铅 蓄 电 池 能 反 复 充 放 电 。 2、 充 电 与 放 电 过 程 中 化 学 反 应 是 可 逆 的 。3、 充 电 时 ， 装 置 是 电 解 槽 ， 放 电 时 ， 装 置 是 电 池 。铅 蓄 电 池 充 电 ：铅 蓄 电 池 放 电 ： 电 能 转 化 为 化 学 能化 学 能 转 化 为 电 能 三 、 电 流 的 磁 效 应 ： 奥 斯 特 发 现 ： 通 电 导 线 周 围 存 在 磁 场 的 现象 ， 称 为 电 流 的 磁 效 应 。 如 ： 电 磁 继 电 器 奥 斯 特 实 验 1、 电 流 的 三 种 效 应 ；2、 电 流 的 热 效 应 ；3、 焦 耳 定 律 ；4、 电 流 的 化 学 效 应 ；5、 蓄 电 池 充 放 电 时 能 量 的 转 化 ；6、 电 流 的 磁 效 应 。