江西省吉安县油田中学九年级物理全册 16.4 科学探究 电流的热效应课件 （新版）沪科版.ppt

科学探究 电流的热效应 第四节 学习目标 1 知道电流的热效应 知道电热器的工作原理 2 掌握电流产生的热量与那些因素有关 3 掌握焦耳定律的内容 公式 单位 4 能运用公式进行计算 电热油汀 电炉 电暖器 电水壶 热得快 利用电流热效应工作的装置 当电流通过导体时会发热 将电能直接转化为内能 这种现象叫电流的热效应 共同点 电流通过导体时会发热 你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的 电热器 吗 电热器的结构共性 电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体 发热体均是由电阻率大 熔点高的材料做成的 信息快递 1 灯泡和电线串联在电路中 电流相同 灯泡热得发光 电线却不怎么热 这是为什么 2 相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉 电线将显著发热 甚至烧坏电线 这又是为什么 3 电熨斗 它通电的时间过长 会产生更多的热量 一不小心 就会损坏衣料 这又是为什么 电阻不同 电流不同 时间不同 生活现象 提出问题 电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 做出猜想 导体的电阻 导体中电流 通电的时间 实验方法 控制变量法 观察电热的方法 方法一 电热丝发热 点燃火柴 优点 实验时间短 操作简便 器材简单 容易准备 现象容易受火柴 放置位置 环境 如空气流动 等因素的干扰 方法二 电热丝发热使煤油温升和膨胀 现象直观 精确 受环境干扰较少 缺点 现象直观 明显 缺点 优点 实验时间稍长 器材复杂 准备较难 现象较细微 远处不便看 连接实物图 并画出电路图 1 研究电热器电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响 应该控制和不变 则可以让两个阻值不同的电阻 串联 并联 后接入电路 3 设计实验 验证假设 电流 通电时间 串联 2 研究电流大小对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响 应该使电阻的阻值 改变 不变 而通过该电阻的电流大小 改变 不变 只要调节电路中滑动变阻器的滑片 就可以改变电路中的电流大小 不变 改变 3 研究通电时间对产生热量的影响 要研究电流对产生热量的影响 应该控制和不变 改变 通电时间 电阻 电流 实验结论 结论1 在通电电流和通电时间相同的条件下 电阻越大 电流产生的热量越多 结论2 在电阻和通电时间相同的条件下 电流越大 电流产生的热量越多 结论3 在通电电流和电阻相同的条件下 通电时间越长 电流产生的热量越多 信息快递 英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了 电热与电流 电阻 时间的定量关系 不畏艰难 呕心沥血 他为推动人类社会的进步 为科学而贡献几乎毕生的精力 他的事迹非常感人 为了纪念这位伟大的科学家 物理上用 焦耳 作为功或能的单位 把这一定律称作焦耳定律 焦耳定律 内容 电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比 与导体电阻成正比 与通电时间成正比 2 公式 3 单位 电流i 电阻r 时间t 热量q q热 i2rt 安培 a 欧姆 秒 s 焦耳 j 一个20 的电阻 通过0 5a的电流2min 电阻上释放热量为 练习 一个40 的电阻 通过0 3a的电流 则通电 min释放热量为2160j 一个电阻通过0 2a的电流 5min电阻上产生的热量为600j 这个电阻的阻值是 一个200 的电阻通电1 5min 电阻上消耗的电能是4 5 105j 则通过电阻的电流是 600j 50 5a 10min 三 电功和电热的关系 w和q的关系 在电热器电路 只有电阻的电路 中 电能几乎全部转化为内能 w q即uit i2rt 在其他电路中 如电流通过电动机做功时 大部分电能转化为机械能 w q即uit i2rt 说明 焦耳定律是实验定律 焦耳定律适用于计算由于电阻存在 电能转化为内能的那部分能量即电热 没有电阻 就不产生电热 结论 电功w 电热q 电流产生热量的其他表达式 1 q uit 2 q 只适用于只有电阻的电路 电能全部转化为内能 的情况 四 电热现象的应用和防止 应用举例 防止举例 用电器使用不当时 电热会产生哪些危害 电线中电流过大时 电热会使绝缘材料迅速老化 甚至燃烧起火 有些用电器 如不采取散热措施 会被烧坏 用电器是采取哪些措施防止电热的危害的 有的电动机里装有风扇 电视机 收音机机壳上有散热窗等 本课小结 一 知道电流的热效应 知道一般电热器的发热原理 会对一些家庭电热器进行简单的计算 电流热效应 电热器发