电流热效应小实验
电流的热效应北师大版物理九年级
电流通过导体时产生热的多少跟什么因 素有关？
北京师范大学出版社 九年级 | 全一册
电流产生的热量Q与那些因素有关?
猜想：
电 流：I 电 阻：R 通电时间：t
实验方法: 控制变量法
北京师范大学出版社 九年级 | 全一册
设计实验 讨论：实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？
课堂练习
1.下列用电器中,利用电流热效应工作的是 ( B) A.电视机 B.电热毯 C.电风扇 D.电脑
2.如图所示是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小
于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲 、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下
面关系中正确的是 ( C )
转换法
方案一：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使煤油温度升高， 用 温度计 测量温度；温度变化的越大，产生热量的越 多 。 方案二：电阻丝加热密封容器中的空气， 观察管中液 柱 上升的高度 ；液柱上升的越高，产生的热量越 多 。
电流产生的热量Q与通电时间t关系
北京师范大学出版社 九年级 | 全一册
电流的热效应
新课导入
小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。用手一摸 电视机的后盖就发现，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么 判断的吗？
定义
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。
影响电流热效应的因素 问题与思考
北京师范大学出版社 九年级 | 全一册
课堂小结
一、电流的热效应：
电流通过导体时,电能转化成内能的现象叫电流的热效应. 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。
电流热效应实验
电流热效应实验电流热效应是指电流在导体中传输时会产生热量的现象。
这个效应广泛应用于工程学科中热学、电学和材料学等领域。
为了更好地理解电流热效应，我们可以进行实验来观察和测量其相关参数。
实验名称：电流热效应实验实验目的：1. 了解电流热效应的基本原理和特点；2. 观察和测量电流热效应的发生；3. 研究影响电流热效应的因素。
实验器材：1. 导线：选用具有较好导电和导热性能的金属导线，如铜导线；2. 电源：选择直流电源；3. 电阻：用于调节电流大小；4. 热电偶温度计：用于测量导线温度；5. 电流表：用于测量电流强度；6. 热敏电阻温度计：用于测量环境温度；7. 实验支架和实验台。
实验步骤：1. 实验搭建：a. 将实验台上的支架搭建好，确保稳固。
b. 将导线连接到电源的正负极，并通过电阻来调节电流大小。
c. 将热电偶温度计夹在导线上，用于测量导线温度。
d. 将热敏电阻温度计放置在实验桌上，用于测量环境温度。
e. 确保所有接线正确无误，实验仪器正常工作。
2. 实验操作：a. 打开电源，调节电流大小。
b. 同时记录电流表示数和热电偶温度计示数，以及环境温度。
c. 每隔一段时间，记录一次数据。
d. 实验过程中注意观察导线的变化和现象。
3. 数据处理：a. 将实验中记录的数据整理整齐，包括电流、时间、导线温度和环境温度。
b. 绘制电流和时间的关系图表，以及导线温度随时间的变化曲线。
c. 分析数据，讨论实验结果。
包括电流大小对导线温度的影响和导线温度随时间的变化规律。
d. 讨论实验中可能存在的误差和改进方法。
4. 结论和讨论：a. 总结电流热效应的基本原理和特点。
b. 讨论实验结果，对实验中观察到的现象进行解释。
c. 探讨电流大小、导线材料、环境温度等因素对电流热效应的影响。
总结：通过这个实验，我们可以更深入地了解电流热效应现象。
电流热效应在现实生活中有着广泛的应用，例如电热器、电炉以及一些测温仪器等。
同时，通过实验我们也可以深入研究电流热效应的相关因素，从而进一步应用到各个领域中。
电流的热效应实验
电流的热效应实验电流的热效应实验是一种常见的物理实验，通过观察电流通过导线时产生的热量，以及导线的温度变化，可以研究电流与热量之间的关系。
本实验可以帮助我们理解电流的传输过程中的能量转化，以及导线的电阻与温度之间的关系。
实验材料和仪器：1. 导线：选择一根细长的金属导线作为实验材料，如铜导线或铁导线。
2. 电源：使用一个直流电源，可以通过调节电压来改变电流大小。
3. 电流表：用于测量通过导线的电流强度。
4. 温度计：用于测量导线的温度变化。
5. 隔热材料：如绝缘胶带或泡沫塑料，用于隔离导线与外界环境的热交换。
实验步骤：1. 将导线连接到直流电源的正负极，通过调节电源的电压，使得电流适当大小。
2. 将电流表连接到导线上，测量通过导线的电流强度。
3. 在导线的两端分别固定温度计，用于测量导线的温度变化。
4. 使用隔热材料将导线包裹起来，减少导线与外界的热交换。
5. 打开电源，使电流通过导线流动一段时间，观察导线的温度变化。
6. 记录电流和导线温度的数据。
实验原理：当电流通过导线时，导线会发生电阻，由于导线的电阻特性，电能会转化为热能，导致导线发热。
根据热传导的原理，导线的温度会随着电流通过的时间增加而升高。
根据热传导定律，导线的温度变化与导线的热容量、电流强度以及通过时间有关。
根据实验数据，可以绘制导线温度随时间变化的曲线，从而研究电流与热量之间的关系。
实验结果和讨论：通过实验数据的分析，可以得出以下结论：1. 导线的温度随着电流强度的增加而升高，说明电流与热量之间存在着一定的关系。
2. 导线的温度变化越大，说明导线的电阻越大，电能转化为热能的比例也越大。
3. 导线的材料对电流的热效应有一定的影响，不同的导线材料具有不同的电阻特性和热导率，从而导致不同的温度变化。
4. 导线的长度和直径也会影响电流的热效应，较长的导线和较小直径的导线会产生更大的温度变化。
实验的应用：电流的热效应广泛应用于各个领域中，如电热器、电炉、电磁炉等。
焦耳定律电流的热效应
电热器的安全使用注意事项
01
注意使用电压和电流
在使用电热器时，要确保使用的电压和电流符合产品说明书的要求，不
要超负荷使用，以免发生火灾或电击危险。
02 03
定期检查和维护
定期检查电热器的电线、插头和元件是否完好无损，如有损坏应及时更 换。同时，要保持电热器的清洁，避免灰尘和杂物影响加热效果和安全 性。
电流的热效应的应用
总结词
电流的热效应在许多领域都有广泛的应用。
详细描述
在工业领域，电流的热效应被用于加热、熔 炼、焊接和热处理等工艺过程。在日常生活 中，电热器、电烤箱、电熨斗等电器也是利 用电流的热效应来提供便利。此外，电流的 热效应还应用于医疗领域，如电热疗法和电 烙术等治疗方法。同时，电流的热效应也是 电磁炉和微波炉等现代厨房电器的工作原理
之一。
04
实验演示焦耳定律
实验目的和原理
目的
通过实验演示，探究电流的热效应，验证焦耳定律。
原理
焦耳定律指出，在封闭电路中，电阻器中产生的热量与电流、电阻和时间成正比。即Q=I²Rt，其中Q表示 电阻器中产生的热量，I表示通过电阻器的电流，R表示电阻器的电阻，t表示时间。
实验设备和材料
实验设备
电源、电流表、电压表、可调电阻、 焦耳计（热水容器）以及导线。
电流的热效应
焦耳定律揭示了电流通过导体时产生 热量的规律，即电流通过导体时，由 于电子与导体原子的相互作用，电子 的动能转化为热能。
能量守恒
根据焦耳定律，电流通过导体产生的 热量最终以热能的形式散失到周围环 境中，实现了能量从电能向热能的转 换，符合能量守恒定律。
中考物理实验专题复习—— 探究电流的热效应的实验
中考物理实验专题复习——探究电流的热效应的实验命题点1.实验电路图的连接2.实验探究方法(1)转换法(实验通过温度计的示数或U形管液面的高度的变化反映产生热量的多少) ,(2)控制变量法①被加热物质相同，质量相同,初温相同②在研究电流的热效应与电阻的关系时,控制两加热电阻的电流相同(两电阻串联)和通电时间相同③在研究电流的热效应与电流的关系时,控制电阻相同,通电时间相同3.被加热物质的选择(选择空气,原因是其比热容小，实验耗时短,效果明显)4.实验中两容器中电阻丝串联的目的(使通过两个电阻丝的电流相等)5.电阻大小比较6.实验结论(1)电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间有关(2)在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越多(3)在电阻相同、通电时间相同的情况下,通过一个电阻的电流越大,这个电阻产生的热量越多7.利用电流的热效应解释日常生活中的现象典题欣赏:1.(2017日照)某学习小组在老师的指导下，探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关。
他们用的实验器材如下如所示，两个透明容器中密封着等量空气，U形管中液面最初相平，两个密闭容器中都有一段电阻丝。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲两个容器的电阻丝接到电路中。
(2)实验中通过观察液面高度的变化来比较电流通过导体产生热量的多少，这种方法叫。
(3)接好电路，闭合开关，通电一段时间后，(填“左”或“右”)侧U形管中液面高度变化大，此实验现象表明，在电流和通电时间均相同的情况下，越大，所产生的热量越多。
(4)让两个密闭容器中的电阻一样大，在其中一个容器的外部将一个相同阻值的电阻和这个容器内的电阻并联(如图乙所示)。
移走图甲中的电阻，换接图乙中的电阻到电路中，重新做这个实验。
此时通过两容器中电阻的电流不同，在通电时间相同的情况下，观察U形管中液面高度变化，由此得到的结论是(5)如果热量用Q表示，电流用I表示，电阻用R表示，时间用t表示，则Q 。
第19讲：焦耳定律(学生版)
焦耳定律1．对焦耳定律内容的理解 2．利用焦耳定律计算电热一、焦耳定律 1．探究电流的热效应【实验器材】（如下图）烧瓶（三个烧瓶中放入等量的煤油）、温度计、铜丝、镍铬合金丝、电源。
【实验步骤】① 如下图中的左图，在两瓶中分别浸泡铜丝、镍铬合金丝。
② 将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上。
③ 通电一段时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。
（1）在通电时间相同的情况下，分别给一个烧瓶中的镍铬合金丝通入大小不同的电流（下图中的右图），观察什么情况下产生的热量多。
【实验结论】（1）在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。
（2）在通电时间一定、电阻相同的情况下，通过电流大时，镍镉合金丝产生的热量多。
2．焦耳定律： 。
Rt I Q 2=Q ——热量——焦耳（J ）；I ——电流——安培（A ）； R ——电阻——欧姆（Ω）；t ——通电时间——秒（s ） 3．有关焦耳定律的注意事项（1）Q 不与I 成正比，而是与I 2成正比。
往公式里代数时要注意电流的代入：Q ＝I 2Rt ＝(1A)2×2Ω×5s ＝10J（2）对于纯电阻电路，电流做功消耗的电能全部转化为内能（Q ＝W ），这时以下公式均成立tR U UIt Rt I Pt Q 22====（3）对于非纯电阻电路，电能除了转化为内能，还要转化为其他形式的能量。
求Q 时只能用Q ＝I 2Rt 。
（4）利用电热的例子：热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等。
防止电热的例子：电视机外壳的散热窗；计算机内的散热风扇、电动机外壳的散热片等。
5．串并联电路中电功、电功率、电热与电阻的关系物理量串联并联电功电功率电热比例关系题型：焦耳定律例1．甲、乙两个电热器的电阻之比为5：4，通过的电流之比为2：1，通电时间之比为1：2，则电流通过甲、乙两个电热器产生的热量之比为（）A．5：2 B．5：4 C．2：5 D．10：1例2．热熔胶在室温下为固体，加热变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起，如图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝．电热丝的电阻是1000Ω，通过的电流是0.2A时，1min产生的热量是J．例3．如图所示的电路中，电源电压保持6V不变，电阻R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，则R1消耗的电功率为W；若通电30s，电阻R2产生的热量为J．例4．当前城镇化建设进程中，在一些场馆和楼房建设工地上，常见一种“塔吊”的起重设备，其主要组成为电动机和机械两部分，如图所示．假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW，线圈电阻0.5Ω．在一次起吊中，该“塔吊”电动机正常工作25s，把质量为3t的重物吊起22m（g取10N/kg）．求：（1）电动机吊起重物的过程中消耗的电能．（2）电动机正常工作过程中线圈产生的热量．（3）该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率．例5．“吃火锅”是人们喜爱的一种饮食方法。
涡流热效应演示实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除涡流热效应演示实验报告篇一：25.涡电流演示实验二十五涡电流演示【仪器介绍】如图25-1所示，由底座、磁铁和三个相同高度的中空铝管（A、b、c）组成。
其中A是管壁完好的铝管，b是管壁上开有狭缝的铝管，c则为管壁上具有许多圆孔的铝管。
Abc【操作与现象】让一块磁铁分别从三个一定高度的中空铝管（A、b、c）顶端落下，其中A是管壁完好的铝管，b是管壁上开有狭缝的铝管，c是管壁上加工出许多圆孔的铝管。
观察并比较在三种情况下磁铁下落的快慢情况。
图25-11.涡电流演示仪图涡电流演示仪实验现象：磁铁在A管中下落得最慢，c管中则稍快些，而在b管中下落速度是最快的。
【原理解析】当大块导体放在变化着的磁场中或相对于磁场运动时，在这块导体中也会出现感应电流。
由于导体内部处处可以构成回路，任意回路所包围面积的磁通量都在变化，因此，这种电流在导体内自行闭合，形成涡旋状，故称为涡电流。
涡电流的热效应:在金属圆柱体上绕一线圈，当线圈中通入交变电流时，金属圆柱体便处在交变磁场中。
我们把铁芯看作由一层一层的圆筒状薄壳所组成，每层薄壳都相当于一个回路。
由于穿过每层薄壳横截面的磁通量都在变化着，根据法拉第电磁感应定律，在相应于每层薄壳的这些回路中都将激起感应电动势并形成环形的感应电流，即涡电流。
由于金属导体的电阻很小，涡电流很大，金属内将产生大量的热。
涡电流的机械效应：（1）电磁阻尼涡电流还可以起到阻尼作用。
利用磁场对金属板的这种阻尼作用，可制成各种电动阻尼器，例如磁电式电表中或电气机车的电磁制动器中的阻尼装置，就是应用涡电流实现其阻尼作用的。
（2）电磁驱动这是对"电磁阻尼作用起着阻碍相对运动"的另一种形式的应用。
感应式异步电动机就利用了这一基本原理。
现象解释：当磁铁下落时，铝管管壁的各环形壳层磁通量发生变化，铝管内就会形成涡电流。
由于涡电流产生的电磁阻尼会阻碍磁铁和金属之间的相对运动。
涡电流热实验报告
一、实验目的1. 了解涡电流产生的原理及其在导体中的表现。
2. 探究涡电流产生的热量与导体材料、电流大小、频率等因素的关系。
3. 培养学生进行科学实验的能力，提高学生的实践操作技能。
二、实验原理当导体置于变化的磁场中时，导体内将产生感应电流，这种电流在导体中形成闭合回路，称为涡电流。
涡电流在导体中流动时，会产生热量，这种现象称为涡电流热效应。
根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律，涡电流产生的热量与导体材料、电流大小、频率等因素有关。
三、实验仪器与材料1. 仪器：交直流电源、电流表、频率计、示波器、电阻箱、金属板、导线、散热器等。
2. 材料：铜板、铝板、不锈钢板等不同材料的金属板。
四、实验步骤1. 将金属板固定在实验台上，连接好电路。
2. 调整交直流电源，使电流大小可调。
3. 使用频率计测量电源频率。
4. 分别将铜板、铝板、不锈钢板等不同材料的金属板接入电路。
5. 调节电阻箱，使电流大小和频率满足实验要求。
6. 观察示波器显示的涡电流波形，记录电流大小和频率。
7. 使用散热器对金属板进行冷却，测量金属板的温度变化。
8. 重复步骤5-7，改变电流大小和频率，观察温度变化。
9. 记录实验数据，分析涡电流产生的热量与导体材料、电流大小、频率等因素的关系。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，涡电流产生的热量与导体材料、电流大小、频率等因素有关。
2. 当导体材料相同时，电流大小和频率越大，涡电流产生的热量越多。
3. 当电流大小和频率相同时，不同材料的金属板产生的热量不同。
铜板产生的热量最多，铝板次之，不锈钢板最少。
六、结论1. 涡电流在导体中流动时会产生热量，这种现象称为涡电流热效应。
2. 涡电流产生的热量与导体材料、电流大小、频率等因素有关。
3. 本实验为研究涡电流热效应提供了实验依据，有助于进一步探讨涡电流在工程中的应用。
七、实验心得1. 通过本次实验，我了解了涡电流产生的原理及其在导体中的表现。
2. 在实验过程中，我学会了如何调整电流大小和频率，以及如何观察和记录实验数据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电流热效应小实验
DIV.MyFav_1297927537348 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN:
justify}DIV.MyFav_1297927537348
LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;
FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348
DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph;
FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: "Times New Roman"; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1297927537348
A:link{COLOR: blue; TEXT-DECORATION:
underline}DIV.MyFav_1297927537348
SPAN.MsoHyperlink{COLOR: blue; TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 A:visited{COLOR: purple; TEXT-DECORATION:
underline}DIV.MyFav_1297927537348
SPAN.MsoHyperlinkFollowed{COLOR: purple;
TEXT-DECORATION: underline}DIV.MyFav_1297927537348 DIV.Section1{page: Section1}
提出问题：
我们知道电流通过用电器时，电能转变成了其它形式的能，
这时就说电流做了功；同时电流通过用电器时，一般用电器都会发热，我们把这种现象叫做电流的热效应。
如何能够观察到电流通过用电器时的热效应呢？
猜想与假设：
白炽灯是一种常见的用电器，电流在通过白炽灯时，电能不仅仅转变成了光能，同时还会放出大量的热量，这一点只要用手摸一下刚断电的白炽灯就会感受到。
除了用手直接感受白炽灯发光时还同时发热，能不能用其他的方法来观察白炽灯发光时放出的热呢？
设计实验：
实验材料：220V 60W 白炽灯1个， (白炽灯)灯座1个，插头1个，导线，纸杯1个，16开纸1张，挂历纸1张，（用完油）圆珠笔芯1支。
实验方法与步骤：
（一）小风车的制作
1．从16开纸上剪下长约10厘米、宽约6毫米的纸条3条。
2．把每条纸条沿长边对折，按图1所示方法做成一个小风车。
3．再做一个小风车，然后把圆珠笔芯剪去一段后从风车顶端穿过，用透明胶固定牢固圆珠笔芯，做成风车座。
如图2所示。
（二）线路的安装
1．把两条导线的一端接到灯座上，另一端接到插头上。
2．把纸杯底部开上一个能放灯座的孔，把灯座放入孔中。
3．灯座上安上白炽灯，用透明胶把风车座固定到灯泡上。
如图3所示。
（三）观察风车的转动
1．用挂历纸卷成一个直径16厘米左右的圆柱形纸筒。
2．把风车放到风车座的圆珠笔芯笔头上，如图4所示。
3．把插头插到220V电源的插座上，接通电源。
风车转动了没有，怎么风车没有转动。
再等一会儿，风车还是没有转动？4．把卷好的纸筒套在灯泡周围，风车转动了没有？这回风车转动起来了。
上下移动纸筒，观察风车转动的变化情况。
5．拿掉纸筒，风车还转动吗？断开电源，灯泡熄灭后，风车还转动吗？
友情提示：
1．做实验时一定要注意用电安全。
2．灯泡通电时间过长，会把灯泡上的纸烤焦，也要注意安全。
3．风车与圆珠笔头间阻力较大时，可用一小块透明胶粘到风车与圆珠笔头接触处，以便减小阻力。
分析论证得出结论
电流通过灯泡钨丝时，钨丝不但放光，而且还产生热量，使灯泡周围的空气变热上升，形成了风，推动风车旋转。
但是
当灯泡周围环境温度较低时，风力较小，风车可能转动很慢，甚至不转动。
当风车周围放上纸筒时，纸筒隔开了灯泡上方的冷热空气，热空气在纸筒中快速上升，纸筒下方的冷空气又快速进入纸筒，纸筒中的风力变大，风车就转快了。
知识拓展
提供热量的用电器，通电时它发出的热量当然是越多越好。
而有些用电器，如电动机、电风扇、白炽灯等，应该让它们尽量少放出热量。
由于用电器都有电阻，通电一段时间后，它们不可避免的都要发热，如果长时间使用，发热产生的热量散发不出去，就会因温度过高而烧坏用电器，因此一些大型用电设备都有专门的冷却系统，用通风、通水的办法把热量带走，以便使用电设备能更长时间的工作。