电流的热效应课件.ppt
課程名稱：電流的熱效應,編授教師：中興國中 楊秉鈞,電流的三大效應,電流的三大效應,電流的三大效應：（1）電流的：轉換為 的現象（2）電流的：電能轉換為化學能的現象（3）電流的：電能可產生磁場的現象,熱效應,化學效應,磁效應,熱效應,化學效應,磁效應,電能,熱能,電流的熱效應,電流的熱效應,電流的熱效應：（1）意義：電能轉換為熱能的現象（2）應用：吹風機、電熨斗、燈泡、電爐、保利綸切割器、電暖器.等,吹風機,電熨斗,燈泡,電爐,保利綸切割器,電暖器,能量轉換模型,電流的熱效應：（3）能量轉換模型：導線中 會受電池的 推動而由電池提供電能：經 時轉換成熱能；經 時轉換成光能與熱能 消耗掉的電能再由 補充。,自由電子,電壓,導線,燈泡,電池,電子 e,消耗能量,提供能量,能量轉換模型,電流的熱效應：（3）能量轉換模型：電能之供給與消耗示意圖：電子在負極擁有之電位能，自由電子由此流出。放電中，電荷總數，但電池所具有之電能。,大,不變,漸減,電子 e,電子 e,燈泡消耗電能,導線消耗電能,電池供給電能,電能公式與單位,電能與電功率：（1）電能公式：電能公式與單位：1焦耳：1庫侖電量通過1伏特電壓時，所獲得（或消耗）之能量 電壓：1伏特：1 庫侖電量通過時，獲得1焦耳（或消耗）的電能,焦耳 J,庫侖 C,伏特 V,外力對電荷作功示意圖,電能轉換的計算：（1）電能公式：外力對電荷作功示意圖：,高重力位能,低重力位能,獲得位能,釋放位能,獲得位能,高電位能,低電位能,電能公式運用示意圖,電能轉換的計算：（1）電能公式：電能公式運用示意圖：,e,Q1ne,Q2ne,電功率公式與單位,電能與電功率：（2）電功率公式：意義：單位時間內所供給或消耗的電能，符號：。用作衡量電能供給或消耗的。電功率公式：電功率單位：瓦特 W（或瓦）及仟瓦 KW 1瓦特：每秒供給（或消耗）1焦耳的電能,快慢,電功率公式與單位,電能與電功率：（1）電功率公式：電功率單位：,焦耳 J,瓦特 W,秒 s,依額定電壓使用時,電能公式推演,電能公式推演：（1）電能公式推演：在導線 ab 間，通過的電流 I安培，耗時 t 秒，則：通過的電量：庫侖。若ab 間的電壓 V 伏特，則電量 Q 庫侖通過時，該電阻會 消耗電能 焦耳.焦耳。,It,QV,常用的電能與電功率公式,電能公式推演：（2）常用的電能與電功率公式：,電路VIRPEQ關係,電路中的VIRPEQ 關係：（1）單一電路：V 關係：。I 關係：。R 關係：。P 關係：。E 關係：。Q 關係：。,單一電路,1.5,1.5,6W,6W,電路中的VIRPEQ 關係：（2）串聯電路：V 關係：。I 關係：。R 關係：。P 關係：。E 關係：。Q 關係：。,串聯電路,4W,1W,3W,電路中的VIRPEQ 關係：（3）並聯電路：V 關係：。I 關係：。R 關係：。P 關係：。E 關係：。Q 關係：。,並聯電路,1/R1/R1+1/R2,18W,30W,12W,電路中的VIRPEQ 關係：（4）複合電路：V 關係：。I 關係：及。R 關係：。,複合電路,電路中的VIRPEQ 關係：（4）複合電路：P 關係：。E 關係：。Q 關係：及。,複合電路,電路VIRPEQ關係,單一電路 串聯 並聯,範例解說,1.如圖的電路，求出各電路元件的VIRPE：,（能量守恆）,範例解說,2.如圖的的電路。則求出總電壓V=伏特及各元件VIRPE：,18,電能討論,討論一 燈泡的亮度,電能討論：（1）討論一：燈泡的亮度 燈泡的亮度，以 為衡量 相同的燈泡，其亮度會隨其連接之不同而異 燈泡亮度比 甲：乙：丙。,電功率,1：1：4,討論二 串聯元件的電功率比較,電能討論：（2）討論二：串聯元件的電功率比較。（串PR正比）若二電器電阻相同：二電器之電功率。若二電器電阻不同：電阻大者，電功率就。若為燈泡，串聯時電阻大者，亮度。,相同,大,大,（PR 比值相同）,串聯 I 相同,實例討論 串聯,實例討論：元件電壓：。元件電功率：。,討論三 並聯元件的電功率比較,電能討論：（3）討論三：並聯元件的電功率比較。（並PR反比）若二電器電阻相同：二電器之電功率。若二電器電阻不同：電阻大者，電功率就。若為燈泡，並聯時電阻大者，亮度。,相同,小,小,（PR 乘積相同）,並聯 V 相同,（媒體：1，232”）,實例討論 並聯,實例討論：元件電流：。元件電功率：。,討論四 保麗龍切割器,電能討論：（4）討論四：保麗龍切割器 切割線（鎳鉻絲）串聯在線路上 使用時，手壓按銅片，鎳鉻絲產生高熱，可用以切割 手壓按銅片，手何以不感覺銅片熱呢？,（媒體：1，221”）,討論五 電器出廠標誌,電能討論：（5）討論五：電器出廠標誌VP意義 最佳使用環境：電鍋在 V下使用時，電功率才有 W。電壓過高，；電壓過低，。電器電阻大小：視電阻為定值；如圖電阻為。,110,1000,電器易燒毀,功率不足，煮不熟,12.1,討論五 電器出廠標誌,電能討論：（5）討論五：電器出廠標誌VP意義 電器工作電流大小：如圖在額定電壓 V 下；工作電流為 A。,110,9.09,討論六 熱能與電能轉換,電能討論：（6）討論六：熱能與電能轉換，單位須先轉換一致後列式,電能E,熱能H,焦耳 J,卡 cal,J,J,cal,cal,範例解說,1.一個電熱器兩端的電壓為110 伏特，電流為 3.5 安培，則：5 分鐘內電熱器所消耗的電能為 焦耳。此電熱器的功率為 瓦特。,115500,385,375 秒,2.在100V-250W的電熱水壺中裝有300g、25的水，若電熱水壺接100V 的電源，若無能量散失，壺中的水達到沸騰，電熱水壺必須通電幾秒？。（1J=0.24 cal）,範例解說,3.將電阻值為20歐姆的電熱水瓶插在100伏特的電源上，通電5分鐘，則：電熱水瓶產生多少焦耳的熱能？焦耳。電熱水瓶產生的熱能相當於多少卡？卡。若產生的熱能完全被水吸收，則能使600公克20的水，溫度升至多少 度？度。,80,範例解說,4.標示有110V,1000W 的電鍋，回答以下問題：於110V下使用2小時，消耗電能 焦耳。於110V下使用，流經電鍋的電流為 安培。此電鍋的電阻 歐姆。若於220V下使用，電鍋電功率？；。若於 55V下使用，電鍋電功率？；。,9.09,7.2106 J,12.1,増為 4000W,過熱燒毀,減為 250W,久煮不熟,範例解說,5.（）將燈泡甲、乙、丙與電池連接成通路，如附圖所示，發現甲燈 泡的電功率最大，乙燈泡的電功率最小。若甲燈泡的電阻為R甲，乙燈泡的電阻為R乙，丙燈泡的電阻為R丙，則下列敘述何者 正確？(A)R甲R丙R乙(B)R丙R乙R甲(C)R甲R乙R丙(D)R乙R丙R甲。,A,6.（）如圖(一)所示，當甲、乙兩燈泡串聯時，甲燈泡比乙燈泡亮；如 果將兩燈泡並聯後，如圖(二)所示，其中甲、乙兩燈泡的亮度關 係，下列何者正確？（ab與cd間之電壓維持穩定，電功率PIV，歐姆定律VIR）(A)甲燈泡比乙燈泡亮(B)甲燈泡與乙燈 泡一樣亮(C)甲燈泡比乙燈泡暗(D)甲、乙兩燈泡產生亮暗交 替變化的現象。,C,（一）（二）,範例解說,7.（）小美家中電路總表使用的電壓為110伏特，最大輸入電流為 50 安培，現在家中正使用以下電器：試問最多還能使用100W的燈 幾盞？(A)7盞(B)6盞(C)5盞(D)4盞。,C,圖（一）圖（二）圖（三）,範例解說,8.甲、乙和丙為三個燈泡，連接成如下電路：圖一，甲 1、乙 2、丙 2，甲乙丙三燈泡電功率比。圖二，甲 1、乙 2、丙 3，甲乙丙三燈泡電功率比。圖三，甲 1、乙 3、丙 2，甲乙丙三燈泡電功率比。,假設1A,1A,2A,假設3A,2A,5A,2：1：1,假設1A,1A,2A,25：18：12,1：3：8,等效 4,範例解說,9.用相同的正常燈泡、導線與電池，分別連接成下列四個通路，哪個電路中 的電池能使用最久；哪個電池最快用完。,丁,乙,範例解說,10.（）取數個電阻為R的電熱器與數個固定電壓為V的電源，將之連結，用以加熱杯中的水至沸騰。假設加熱過程中無熱量散失，杯 子與電熱器的吸熱忽略不計，且杯中的水量及最初的水溫均相 同，則下列哪一個裝置所需的加熱時間最短？,（A）（B）（C）（D）,V,R/2,V,2R,V,R,2V,R,D,範例解說,11.（）電路裝置，如附圖所示。L1、L2、L3及L4為四個相同的 燈泡。若燈泡L4的燈絲突然斷掉，且安培計的電阻忽略 不計，則電池所提供的總電功率有何改變？（A）變大（B）變小（C）不變（D）變為零。,B,V,範例解說,12.如圖所示的兩個電路圖中，燈泡相同，電池也相同且內無電阻。各燈泡 消耗的電功率分別為P1、P2、P3和 P4，電池提供的電功率分別為 PA 和 PB，則各電功率間有何關係：P1、P2及P3、P4 有何關係？、。PA、P1、P2 有何關係？。PB、P3、P4 有何關係？。,V,V,V,R,R,V,V/2,V/2,R,R,E、P 相加關係,範例解說,12.如圖所示的兩個電路圖中，燈泡相同，電池也相同且內無電阻。各燈泡 消耗的電功率分別為P1、P2、P3和 P4，電池提供的電功率分別為 PA 和 PB，則各電功率間有何關係：P1、P3 有何關係？。PA、PB 有何關係？。,V,V,V,R,R,V,V/2,V/2,R,R,R/2,2R,（媒體：1，136”）,課程結束,
