九年级物理全册第十六章电流做功与电功率第四节科学探究：电流的热效应教学课件（新版）沪科版.pptx

1、教学课件,物理 九年级上册 沪科版,第十六章 电流做功与电功率 第四节 科学探究：电流的热效应,电流通过导体时电能转化成内能（热能）,这些用电器工作时的共同点是什么?,电热毯,电熨斗,电流通过导体时电能转化为内能的现象叫做电流的热效应。,电炉,电流的效应是指电流的热效应、化学效应和磁效应。 电流的热效应:电流通过导体要发热,这叫作电流的热效应。例如,电灯、电炉、电烙铁等都是应用电流的热效应的例子。 电流的化学效应:电流通过导电的液体,会使液体发生化学变化,产生新的物质。,【拓展延伸】电流的效应,电流的这种效果叫作电流的化学效应。例如,电解、电镀、电离等就属于应用电流的化学效应的例子。电流的磁效

2、应:给绕在软铁芯周围的导体通电,软铁芯就产生磁性,这种现象就是电流的磁效应。例如,电铃、蜂鸣器、电磁扬声器等都是利用电流的磁效应制成的。,【拓展延伸】电流的效应,现象一 灯泡通电后, 刚开始通电不是很热,可过了一会就很热。,现象二 通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太大的变化。,电流I，电阻R，通电时间t,现象三 电饭锅通电后必须按下加热（煮饭)按钮开关才能煮熟饭。,电流产生的热量与哪些因素有关？,猜想：与电流产生的热量有关的因素有,控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化 对电热Q 的影响,控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化对电热Q 的影响,控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化对电热Q

3、 的影响,控 制 变 量 法,探究实验用什么物理方法？,电流通过导体产生热量,其中所产生的热量既看不见也摸不着，如何测量呢？,既看不见也摸不着的科学量,既看得见也能测量的科学量,转化,转化,让电流产生的热量被液体吸收，通过观察液体的热膨胀（观察玻璃导管内的液柱升降）来测量。,控制电阻R、电流I相同，研究通电时间t变化 对电热Q 的影响,结论：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越 ，表明电流产生的热量越 。,每隔一分钟记录一下温度计的示数,高,多,控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化对电热Q的影响,结论：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度

4、越 ，表明电流越大，电流产生的热量越 。,相同时间内通过R 的电流为，移动R0的滑片,使通过R的电流为0.5。比较R 两次所产热的多少,高,多,控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化对电热Q的影响,结论：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越 ，表明电流越大，电流产生的热量越 。,高,多,我们用欧姆定律，能不能推导出电流的热效应跟电阻的关系呢？,P=IU,U=IR,P=IU=IIR=IR,在电流相同的情况下，电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比。 即：在电流相同时，电阻较大的导体在一定时间内产生的热较多。,结论：,分析论证：,电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正

5、比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。,焦耳定律,历史上，英国物理学家焦耳做了大量的实验，探究电流产生的热量跟电流的大小、导体的电阻以及通电时间的关系，他于1840年最终发现：,焦耳定律,焦耳（James Prescott Joule， 18181889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。,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。 2公式：Q = I2Rt,3.单位：I-安，R-欧， t-秒

6、，Q-焦。,非纯电阻电路：W总Q (W总UIt =W外Q),Q = W = UIt = I2Rt,根据欧姆定律U = IR,又 W = UIt，,若电流做的功全部用来产生热量即Q=W,注意：,焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用以下公式来计算热量。,纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt= t=I2Rt,【例1】用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是为什么?,电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电 阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要多得多。,典例精析,【例2】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈的电阻为2 ，通过线圈的电流为10A.这台电动机正常工作时，一秒钟消耗的电能为 J，产生的热量为 J。,3 800,200,【例3】一根60 的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？,答： 5min内共产生的热量是6480J。,一、通电导体放出的热量跟哪些因素有关 当