九年级物理上册 15.4.1 电流的热效应课件 粤教沪版.ppt

第十五章电能与电功率 第1课时电流的热效应 15 4探究焦耳定律 电流的热效应 理解焦耳定律并学会相应的计算 课后作业 逐点导讲练 课堂小结 当堂检测 知1 导 1 知识点 电流的热效应 电饭煲 电热水壶 电熨斗 电烤箱 提出问题 这些常见家用电器的共同特点 都是利用电流通过导体要发热 电能转化为热能 的原理制成的 电取暖器 电热水器 1 电流通过导体时电能转化为热能的现象叫作电流的热效应 2 利用电流的热效应工作的电器叫作电热器 3 电热器的主要组成部分是发热体 发热体是由电阻率大 熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上制成的 点亮的灯泡过一会儿会烫手 说明什么 导线和电熨斗串联 为什么电熨斗很热而导线并不是很热 说明什么 提出问题 通电导体放出的热量与哪些因素有关 可能与导体的电阻有关可能与电流的大小有关 猜想 进行实验与收集数据 1 保持r i一定 探究q与t的关系 连接好如图所示的电路 闭合开关 发现时间越长 玻璃管内液柱上升越多 说明 电流产生的热量与通电时间有关 注意 实验中 电流产生的热量不能直接测出 我们用玻璃管内液柱上升的高度来表示电流产生热量的大小 这种方法叫转换法 2 保持i t一定 探究q与r的关系 连接好如图所示的电路 使甲乙两瓶中电阻丝串联 保持电流相等 闭合开关 发现相等时间内 乙瓶玻璃管内液柱上升越多 保持i t一定 探究q与r的关系 说明 电阻越大 电流产生的热量越多 鼠标点图片播放视频 3 保持r t一定 探究q与i的关系 连接好如图所示的电路 闭合开关 调节滑动变阻器 使电流等于i时记下1分钟玻璃管内液柱上升的高度 断开开关 使液柱回到原来的位置 重新闭合开关 调节滑动变阻器 使电流等于2i时记下1分钟玻璃管内液柱上升的高度 发现电流越大 玻璃管内液柱上升越多 保持r t一定 探究q与i的关系 鼠标点图片播放视频 说明 电流产生的热量与电流大小有关 结论 电流产生的热量与电流 电阻和通电时间有关 例1 内蒙古包头 实验探究题 用如图所示的实验装置探究 电流通过导体产生的热量与电阻的关系 1 实验中通过观察 来比较电流产生的热量的多少 2 为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少 甲 乙两瓶中要装入 的同种液体 两支温度计示数的变化 质量相同 初温相同 3 为达到实验目的 选用的两电阻丝的阻值不能 4 实验结论是 5 该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与 的关系 相同 在电流 通电时间一定时 电阻越大 产生的热量越多 电流大小 实验中 烧瓶内液体的质量和初温必须相同 在探究电流产生的热量和电阻的关系时 应保证电流和通电时间相同 使电阻丝的电阻不同 这里利用了控制变量法 通过观察温度计示数变化的情况来比较电流产生热量多少 这是转换法 改变滑动变阻器的阻值 从而改变了电路中的电流 可以探究通电时间一定时 导体产生的热量与电流大小的关系 1 2015 兰州 在做 电流通过导体时产生的热量与什么因素有关 的实验时 采用了如图所示的实验装置 两个透明的容器中密闭了等量的空气 u形管中液面变化反映了密闭空气温度的变化 此实验是为了探究电流产生的热量与 的关系 将此装置接到电源两端 通电一段时间后 电流在 容器中产生的热量较多 在电路中串联一个滑动变阻器 再接入原电路 还可以探究电流产生的热量与 的关系 该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和 知1 练 来源 典中点 知2 导 2 知识点 理解焦耳定律并学会相应的计算 大量实验证明 1 电流通过导体所产生的热量与导体的电阻大小成正比 与电流的平方成正比 与通电时间成正比 这就是焦耳定律 数学表达式 q i2rt其中 电流的单位是a 电阻的单位是 时间的单位是s 这样电热的单位是j 2 1 在纯电阻电路 电热器电路 中 w qq w i2rt u2t r uit 2 在非纯电阻电路中 w uit求得的是总消耗的电能 q i2rt公式求得的是在总电能中部分转化为内能的能量 即 w q 问题 一 灯泡接入电路中时 灯泡和电线中流过相同的电流 灯泡和电线都要发热 可是实际上灯泡热得发烫 电线的发热却觉察不出来 这是为什么 灯泡的电阻比电线的大得多 产生的热量更多 假如在照明电路中接入大功率的电炉 电线将明显发热 有可能烧坏它的绝缘皮 甚至引起火灾 这又是为什么 问题 二 大功率用电器的电流过大 引起导线发热过多 例2 如图所示的电路中 电阻r1的阻值为10 电源电压不变 当开关s接1时 电压表的示数为6v 电流表的示数为1a 求 1 r2的阻值是多少 2 当开关s接2时 电压表的示数为多大 若通电1min 电阻r2产生的热量是多少 1 当开关s接1时 r1和r2并联 电流表测干路电流 i2 i i1 1a 0 6a 0 4a 2 当开关s接2时 电阻r1被短路 电压表的示数为0 q i22r2t 0 4a 2 15 60s 144j 解 利用焦耳定律计算导体产生的热量时 各物理量必须是对同一段电路 或同一导体 而言的 且各物理量的单位需用国际单位制中的单位 知2 练 1 把一根阻值是48 的电炉丝接到220v照明电路上 通电时间240s 则它放出 j的热量 若将此电炉丝截去一半长度 将剩余部分再接入同一照明电路中 要它放出同样多的热量 通电时间为 s 来源 典中点 1 电流的热效应 电流通过导体时电能转化为热能的现象 2 电热器 利用电流的热效应工作的用电器 3 焦耳定律 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 公式 q i2rt 来源 典中点 1 某一家用电饭煲的铭牌上标有 220v500w 字样 计算一下它的电阻丝的电阻是多少 假如每次煮饭要用20min 消耗了多少电能 来源 教材 2 在 探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关 的实验中 为了比较两根不同的电阻丝放出的热量跟电阻的关系 实验时应该同时保持两根电阻丝的 a 两端的电压和通过的电流相同b 电阻和通电时间相同c 通电时间和通过的电流相同d 两端的电压 通过的电流和通电时间相同 来源 典中点 3 中考 郴州 标有 220v4w 字样的电风扇 电视机 电烙铁 节能灯 正常工作相同时间 产生热量最多是 a 电风扇b 电视机c 电烙铁d 节能灯 来源 典中点 4 如图所示电路 电阻r1 2r2 当开关s闭合后 在相同时