北师大版九年级物理 课件 第13章 第4节《电流热效应》

上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是_______________________

后就发现，小明刚看过电视。用手一摸电视机后盖生活中的物理谁知道他爸是根据什么道理判定的吗？

生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生，这种现象叫做电流的热效应。电热器饮水机电熨斗电吹风电饭锅生活中,许多用电器接通电源后,都伴有热现象产生。电流的热效应现象:电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？提出问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关？同学们让我们共同来探究这个实验吧！实验方法:现象一：电炉丝通电能产生热。猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间有关。猜想三：导体通电时产生的热量多少与导体的电阻大小有关。现象二：电阻丝通电的时间越长产生的热量越多。事实：电阻丝的材料是镍铬合金丝，导线材料是铜。猜想一：电阻丝产生的热量同电流有关控制变量法由于电流通过用电器所产生热量的大小不易直接进行观察比较，实验中怎样将它变为便于直接观察比较的现象呢？转换法想一想议一议一、实验探究：探究影响电流热效应的因素1.实验器材：烧瓶和温度计各两只、煤油、电源、开关、电阻不同的甲乙两段电阻丝(例如铜丝和镍铬合金丝)、电流表、导线若干、滑动变阻器.演示电阻丝结论：

在电流、通电时间相同时，阻值

大

的电阻产生的热量多。探究一：产热多少与电阻大小的关系实验验证条件：

等量煤油，电流相同，时间相同现象：甲瓶中温度上升的多结论：电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。研究方法：控制变量法演示电阻丝结论：

在通电时间、电阻相同时，电流越

大

的产生的热量越多。探究二：产热多少与电流大小的关系实验验证R2R1I1>I2演示电阻丝结论：

在电流、电阻相同时，通电时间

长

的产生的热量多。探究三：产热多少与通电时间的关系实验验证R1=R2S1S2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.

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.

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.123实验分析1.内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比.

2.公式：Q=I2Rt3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.注意：1.热量跟电流的平方成正比，在电阻和通电时间不变的情况下，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到倍.2.如果导体的电阻为零，那么电流流过导体时还有热量产生吗？9英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系，

得出结论即焦耳定律：焦耳定律的理论推导电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。Q=W=Pt=UIt=IR×It=I2Rt适用于纯电阻电路答：因为导线和电炉丝是串联的，Ｉ线=Ｉ电炉丝R电炉丝＞R导线，由焦耳定律Q=I2Rt可知，在相同时间内电流通过电炉丝产生的热量大，因此电炉热得发红而导线却几乎不发热。电炉丝导线我们学习了焦耳定律，怎样回答刚才的问题？例：一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？

已知：R=60ΩU=36Vt=5min求：Q解：通过电阻丝的电流为：UI=__R=36V60Ω=0.6A产生的热量为：Q=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×5×60s=6480J答：5min内共产生的热量是6480J那么是不是所有的电路电流做的功都等于产生的热量呢？电热与电功的关系①若电能全部转化为内能：电功全部用来产生热量，如电饭锅，则：Q=W（I2Rt=UIt）②若电能部分转化为内能：电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如:电流通过电动机时，则：Q<W(W=W外＋Q)

（I2Rt＜UIt）注意：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。对于纯电阻电路对于非纯电阻电路5.热功率1.概念：电热器在单位时间里消耗的电能。

2.定义式：3.与电功率区分：w＝U2R＝UI1.一个电加热器，电阻为100Ω，工作时通过加热器的电流为2A，则它工作200s产生的热量是()加深理解8×104J这段时间内电流做的功是（）8×104J2.一个电动机正在转动，它两端的电压是220V，流过的电流时3A，该电动机的电阻5Ω，现在转动的时间是100S，则产生的热量是（），整段时间电流做的功是（）4500J6.6×104J四、电流的热效应的利用1、优点电热驱蚊器电饭煲电熨斗电取暖器利用电热孵化器孵小鸡优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2、危害3、生活中我们是如何防止电热的危害的？1.加散热窗2.加风扇3.不要长时间使用4.不在过高温度下使用例如：电视机的后盖有很多孔，就是为了通风散热，使用时一定要把防尘布罩拿开。电动机的外壳有很多翼状散热片，使用时与轴相连的扇叶还像散热片吹风，也是为了降温

1．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即

Q=W=UIt=I2Rt如：电暖器，电饭锅，电炉子等。

2．当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：

W＞Q热五、电能和电热关系电能内能+机械能Q=I2Rt

=(0.6A)2×60W×300s=6480J一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?答:在5min内共产生6480J热量。解:例题I=

=

=

0.6AUR36V60Ω1.有三个用电器，其中一个为“220V

60W”的电风扇，一个为“220V

60W”的白炽灯，一个为“220V

60W”电热器，都在额定电压下工作相同的时间，比较这三个用电器产生的热量是（）

A.电风扇最多B.白炽灯最多

C.电热器最多D.都一样那么消耗的电能呢？电流做的功呢？C大显身手2.如图所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的快慢一样D.无法判断B3.下列家用电器中，属于电热器的是（)

A．电熨斗 B．电风扇

C．电话机D．洗衣机4.下列事例中，不属于利用电热的是（）

A.用电饭锅煮饭

B.电热孵卵器孵小鸡

C.用电熨斗熨衣服

D.电视机加散热窗AD5.假设所有导体都没有电阻，当用电器通电时，下列说法中正确的是()

A、白炽灯仍能发光B、电动机仍能工作C、电饭锅仍能煮饭D、电熨斗仍能熨烫衣服B【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求：1）消耗的电能W。

2）产生的热量Q。解：1）W＝UIt

＝380×10×