1.电流的热效应跟电阻大小的关系

[想想做做]

[师]同学们四人一组,选择你们面前的仪器设计实验,讨论如何做,有什么问题可以提出来.

[生]为什么要用煤油,用水不可以做吗?

[生]为什么是等量的煤油,不等量行吗?

[师]完全可以用水来代替煤油,只不过时间可能要长一些才能从温度计上读出温度值.原因同学们在后续课程中将会找到答案.谁能回答第二个问题?

[生]只有等量的煤油,才能通过它们的温度讨论电流产生的热量.这样的方法应该是控制变量法.

[师]同学们如果没有什么问题,可以开始实验.

(学生实验,教师巡视,提醒同学们注意安全)

[生]两个瓶中温度不同.

[生]浸泡着镍铬合金丝的瓶中温度计指示的温度高.

(引导学生分析)

[生]煤油温度高,说明煤油中的金属丝产生的热量多.即电阻大的金属丝产生热量较多.

[师]刚才有同学问,为什么把金属丝做成螺旋状,直的不行吗?请同学们看下面的演示.

[演示]电热切割(可让1~2位同学演示)

如图,电阻丝和铜丝各一段,在木架上串联后接入电压为4~6 V的蓄电池组上.同时将相同的泡沫塑料板与电阻丝和铜丝接触(过一会).

[生]和电阻丝接触的塑料泡沫板被烧熔切开,和铜丝接触的没有切开.

[生]这说明电阻丝产生的热量多.

[生]就是说在电流相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多.

[师]大家都同意后一个同学归纳的结论吗?

(同学们开始议论.教师提醒大家:他是不是忽视了一个重要条件:从实验考虑)

[生]电阻丝和铜丝在同一个串联电路中,它们工作的时间相同.

[生]应该说,在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量越多.

[生]也可以说在电流相同的情况下,电阻越大,产生热量的功率越大.

[师]电阻所以发热,是因为…

[生]消耗了电能.

[师]电阻越大,产生热量的功率越大,说明:

[生]电流相同的情况下,电阻越大,耗电的功率越大.

[师]电阻和功率具体的数量关系是什么呢?

引导学生写出电功率的表达式P=IU.利用欧姆定律I=.将二式中U消去,可以得到

P=I2R.

[生]在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比.(板书)

[师]从上面表达式中,同学们能不能进一步了解在电阻相同的条件下,电流和功率的关系?

[生]从上式中可以看出:在电阻相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体中电流的二次方成正比.

[师]同学们表达得非常好.请大家看书中“!”.在说到两个物理量“成正比”“成反比”的时候,一定要注意条件:关系式中其他物理量的大小不变.

[投影]

例题:某导体的电阻是2 Ω,通过2 A的电流时,电能转化成热时的功率是多少?

(教师引导学生分析、演算、要求一名学生板演)

解:由题知:R=2 Ω  I=2 A

P=I2R=(2 A)2×2 Ω=8 W

导体将电能转化成热时的功率是8 W.

同学们在演算过程中,教师要提醒大家注意:代入计算的时候,要将电流的单位“A”一起平方,不能写成P=I2R=22 A×2 Ω=8 W,安培和欧姆相乘,不能得到瓦特.

[师]我们通过实验、观察、利用公式推导得出了电流热效应跟电阻大小的关系.同学们现在能不能回答本节开始时的问题?

[生]导线和用电器(电炉或电饭锅或电灯)中通过的电流相同,但是导线的电阻较小,而那些电器的电阻较大,所以,那些电器发热,而导线几乎感觉不到热.

[师]生活中有些电热我们要利用,有些电热我们是要防止的.

 0  144934  144942  144948  144952  144958  144960  144964  144970  144972  144978  144984  144988  144990  144994  145000  145002  145008  145012  145014  145018  145020  145024  145026  145028  145029  145030  145032  145033  145034  145036  145038  145042  145044  145048  145050  145054  145060  145062  145068  145072  145074  145078  145084  145090  145092  145098  145102  145104  145110  145114  145120  145128  447348 

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