发布于：2020-12-02 09:10:44
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生活中的物理
情景引入：电脑使用一段时间后，用手触摸主机有什么感觉？为什么？电脑后面有一些小孔，而且有时能听到风扇转动的声音，小孔和风扇起什么作用？
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
一、电流的热效应
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。
利用电流的热效应来加热的设备：______
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?
提出问题：
电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?
... ... ...
[设计实验]
讨论1：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应该用 什么方法去研究？
讨论2：实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？这种研究方法叫什么法？
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.
电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.
实验中，通过观察_____________来比较电流产生的热量的多少.
... ... ...
二、焦耳定律
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 = I² R t
3、电能和电热关系
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 =UIt = I2Rt (如：电暖器，电饭锅，电炉子等)
此时：Q=W=Pt=UIt = U²/Rt
当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
电能----内能+机械能
4.应用解释：导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？
答：电炉通过导线接到电路中，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。
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额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?
前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。
四、电热的利用和防止
1．电热的利用
电热器的优点: 清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
2．防止电热的危害
很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
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