浙江省溫州市第十一中學(xué)高中物理 1.5 電流和電源課件 新人教版選修11

1.5 1.5 電流和電源電流和電源一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1 1、知道電流的形成及其方向的規(guī)定；、知道電流的形成及其方向的規(guī)定；2 2、了解電源在電路中的作用、了解電源在電路中的作用, ,了解電動勢的概念；了解電動勢的概念；3 3、了解電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)，理解并能夠用、了解電流的熱效應(yīng)跟哪些因素有關(guān)，理解并能夠用焦耳定律解決一些實際問題。焦耳定律解決一些實際問題。一、電流一、電流1 1、概念：、概念：電荷的電荷的定向移動定向移動形成電流。形成電流。正電荷正電荷定向移動的方向為定向移動的方向為電流的方向電流的方向。 （金屬中，能夠移動的是電子。所以金屬中的電（金屬中，能夠移動的是電子。所以金屬中的電流的方向與電子移動的方向相反。）流的方向與電子移動的方向相反。）2.2.產(chǎn)生電流的條件產(chǎn)生電流的條件: :12 必須有能夠自有移動的電荷必須有能夠自有移動的電荷-自由電荷。自由電荷。導(dǎo)體兩端有電壓。導(dǎo)體兩端有電壓。3.3.電流的強弱電流的強弱: :( (1)1)電流大小等于通過導(dǎo)線橫截面的電荷量與所用時電流大小等于通過導(dǎo)線橫截面的電荷量與所用時間的比值間的比值: :I=Qt(2)(2)單位：安培單位：安培( A )( A )(3)(3)電流是標(biāo)量電流是標(biāo)量二二. .電源和電動勢電源和電動勢 1.1.電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的。電源兩極間電壓的大小是由電源本身的性質(zhì)決定的。電源的這種特性，物理學(xué)中用電動勢來描述。電源的這種特性，物理學(xué)中用電動勢來描述。2.2.電源的電動勢等于電源的電動勢等于電源沒有接入電路電源沒有接入電路時兩極間的時兩極間的電壓。電壓。3.3.電動勢的符號：電動勢的符號：E E4.4.電動勢的單位：伏特電動勢的單位：伏特 V V二二. .電源和電動勢電源和電動勢 1.6 1.6 電流的熱效應(yīng)電流的熱效應(yīng)一、電阻與電流的熱效應(yīng)一、電阻與電流的熱效應(yīng)1 1、導(dǎo)體通電時發(fā)熱的多少與哪些因素有關(guān)？、導(dǎo)體通電時發(fā)熱的多少與哪些因素有關(guān)？有什么關(guān)系？有什么關(guān)系？時間時間電流電流電阻電阻時間越長，發(fā)熱越多；時間越長，發(fā)熱越多；電流越大，發(fā)熱越多；電流越大，發(fā)熱越多；電阻越大，發(fā)熱越多。電阻越大，發(fā)熱越多。二、焦耳定律：二、焦耳定律： 電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時間成正比。這個規(guī)律叫做導(dǎo)體的電阻、通電時間成正比。這個規(guī)律叫做焦耳定律。焦耳定律。 用用Q Q表示熱量，用表示熱量，用I I表示電流，用表示電流，用R R表示電阻，用表示電阻，用t t表示表示通電時間，焦耳定律表示如下：通電時間，焦耳定律表示如下： Q=IQ=I2 2RtRt 公式中，公式中，Q Q、I I、R R、t t的單位分別用焦耳、安培、歐的單位分別用焦耳、安培、歐姆、秒。由焦耳定律可知，對于各種用電器，因為有姆、秒。由焦耳定律可知，對于各種用電器，因為有電阻的存在，在通電電路中或多或少的都要產(chǎn)生熱量。電阻的存在，在通電電路中或多或少的都要產(chǎn)生熱量。三、熱功率三、熱功率 在物理學(xué)中，把電熱器在單位時間消耗的電能叫做在物理學(xué)中，把電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率，如果一個電熱器在時間熱功率，如果一個電熱器在時間t t內(nèi)產(chǎn)生的熱量為內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q Q，那么，它的熱功率為：那么，它的熱功率為：RItQP2 各種電熱器上都有銘牌，上面標(biāo)明的額定功率就是各種電熱器上都有銘牌，上面標(biāo)明的額定功率就是它的熱功率。在國際單位中，熱功率的單位是瓦特，它的熱功率。在國際單位中，熱功率的單位是瓦特，簡稱瓦，符號是簡稱瓦，符號是W W。3 3為了使電爐消耗的電功率減小到原來的一半，應(yīng)采取下為了使電爐消耗的電功率減小到原來的一半，應(yīng)采取下列哪些措施列哪些措施A A、保持電阻不變，使電流減半；、保持電阻不變，使電流減半； B B、保持電阻不變，使電壓減半；、保持電阻不變，使電壓減半；C C、保持電爐兩端電壓不變，使其電阻減半；、保持電爐兩端電壓不變，使其電阻減半； D D、使電壓和電阻各減半。、使電壓和電阻各減半。四、家用電熱器四、家用電熱器 電熱水器，電燙斗，電熱毯等都是根據(jù)電流的熱電熱水器，電燙斗，電熱毯等都是根據(jù)電流的熱效應(yīng)制成的。過去安裝在電路中的保險絲，也是根效應(yīng)制成的。過去安裝在電路中的保險絲，也是根據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)計的，它在電流過大時會因發(fā)熱據(jù)電流的熱效應(yīng)設(shè)計的，它在電流過大時會因發(fā)熱而熔斷，起到保護電路的作用。而熔斷，起到保護電路的作用。五、白熾燈五、白熾燈 利用電流的熱效應(yīng)，使通電的金屬絲升溫，利用電流的熱效應(yīng)，使通電的金屬絲升溫，達(dá)到白熱，從而發(fā)光。這就是普通白熾燈的發(fā)達(dá)到白熱，從而發(fā)光。這就是普通白熾燈的發(fā)光原理。為了避免高溫下金屬絲迅速氧化折斷，光原理。為了避免高溫下金屬絲迅速氧化折斷，燈泡要抽成真空或充入惰性氣體。燈泡要抽成真空或充入惰性氣體。一般用電器與純電阻用電器的區(qū)別：一般用電器與純電阻用電器的區(qū)別：非純電阻用電器非純電阻用電器純電阻用電器純電阻用電器功功 電功：電功：W=UItW=UIt熱功熱功( (熱量熱量) )：Q=IQ=I2 2RtRt電功（總功）電功（總功） 熱功熱功電功：電功：W=UItW=UIt熱功熱功( (熱量熱量) )：Q=IQ=I2 2RtRt電功（總功）電功（總功）= = 熱功熱功功功 率率電功率電功率( (總功率總功率) )：P=UIP=UI熱功率：熱功率：Q=IQ=I2 2R R電功率電功率 熱功率熱功率電功率電功率( (總功率總功率) )：P=UIP=UI熱功率：熱功率：Q=IQ=I2 2R R電功率電功率= = 熱功率熱功率4 4、有一臺電風(fēng)扇上標(biāo)有、有一臺電風(fēng)扇上標(biāo)有“220V 50W”220V 50W”字樣，字樣，其線圈的直流電阻為其線圈的直流電阻為0.40.4歐姆，如果把它接入歐姆，如果把它接入220V220V電路中，則電風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生多少熱量？每電路中，則電風(fēng)扇每分鐘產(chǎn)生多少熱量？每分鐘消耗多少電能？每分鐘有多少電能轉(zhuǎn)化成機分鐘消耗多少電能？每分鐘有多少電能轉(zhuǎn)化成機械能？械能？