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23 焦耳定律

免费读1251字2024-07-22

  老师:同学们大家好,我是来自北京市第十三中学分校的安丽燕老师,请同学们准备好学习任务单,跟安老师一起开始今天的学习。请同学们观察以下用电器的工作过程,思考这些用电器在工作时有什么共同特点。电炉工作一段时间以后,电炉丝热的发红了。电烙铁工作一段时间以后,可以熔断焊锡,热熔胶腔,工作一段时间以后,可以把固态的胶棒熔成液态的胶水。电炉、电烙铁、热熔胶枪。这些用电器在工作时都要消耗电能,都会发热,这个过程中把电能转化为内能,电流通过导体时,导体会发热,这种现象叫电流的热效应。

  老师:有很多用电器都是根据电流的热效应来工作的,例如电暖气、电饭锅、电热水壶、电熨斗、电炉在工作时电炉丝热的发红,而导线却几乎不发热。同学们,电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关?电炉丝和导线的电阻不等。电流通过导体时产生的热量可能跟电阻的大小有关。既然是电流的热效应,那么电流通过导体时产生的热量可能跟电流的大小有关。电炉工作时间越长,消耗的电能越多,产生的热量越多,那么电流通过导体时产生的热量可能跟通电时间的长短有关。下面我们就来探究电流通过导体时产生的热量跟电阻是否有关?同学们,电流通过导体时产生的热量根据什么来进行判断?这是一个装有电阻丝的盒子,在密封盖上有两个接线柱,还有两个是和内外大气相通的通气孔。用软胶管把其中一个通气孔与装有红色液体的u型管的一侧连接起来,另一个通气孔也安装一段软胶管,并用止水夹封闭。此时u型管左右两侧的页面是相平的,把这个电阻接入电路会有什么现象?请同学们与老师一起实验。

  老师:通电一段时间以后,u型管左右两侧页面出现了高度差,我们表示为得他h电流通过导体时产生热量,被盒内的空气吸收,空气吸热体积膨胀,其中一部分通气进入到u型管的左侧,使u型管左侧液面下降,右侧液面升高,产生了页面的高度差。我们可以用u型管左右两侧的液面高度差来表示电流通过导体时产生的热量,而且页面的高度差越大,电流通过导体时产生的热量越多。在探究电流通过导体时产生的热量跟电阻的大小是否有关时,需要使用两个阻值不等的电阻串联接入电路,并且使用稳压电源,这样就可以在改变电阻的同时控制电流和通电时间,一定按照电路图连接电路。请同学们观察两个u型管中页面的高度差变化情况。

  老师:实验中,与5欧电阻所在空气盒相连的u型管左右两侧的液面高度差为DeltaH1。与10欧电阻所在空气盒相连的u型管左右两侧液面高度差为DeltaH2,我们发现DeltaH1较小,嘚他H2较大,嘚他H1小于嘚他H2。因此我们可得实验结论,电流通过导体时产生的热量跟电阻有关。在电流和通电时间一定时,电阻大,液面的高度差就大,电流通过导体时产生的热量就多。下面我们来探究电流通过导体时产生的热量跟电流的大小是否有关。同学们如何做到通过阻值相等的电阻的电流不相等?在这个电路中,R1、R2、R3三个电阻的阻值是相等的。R

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