九年級(jí)物理全冊(cè) 第13章 第四節(jié) 電流的熱效應(yīng)課件 （新版）北師大版.ppt

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導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì) 四 電流的熱效應(yīng) 學(xué)點(diǎn)1 電流的熱效應(yīng) 觀察教材P119圖13 15 思考下列問題 問題 三個(gè)用電器通電后都會(huì)發(fā)熱 將 能轉(zhuǎn)化為 能 事實(shí)表明 電流通過導(dǎo)體時(shí) 導(dǎo)體會(huì)發(fā)熱 這種現(xiàn)象叫作 電 電流的熱效應(yīng) 內(nèi) 四 電流的熱效應(yīng) 小組之間交流 討論 探究通電導(dǎo)體放出的熱量跟哪些因素有關(guān) 猜想 如圖 a 所示 給電烤箱通電 電烤箱熱得發(fā)燙 而與電烤箱串聯(lián)的導(dǎo)線卻不那么熱 如圖 b 所示 給燈泡通電時(shí)間越長(zhǎng) 感覺燈泡越燙 由上述現(xiàn)象 我們可以猜想通電導(dǎo)體放出的熱量可能與導(dǎo)體的 和 有關(guān) 電流 電阻 通電時(shí)間 四 電流的熱效應(yīng) 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 從生活中的一些現(xiàn)象猜想到多個(gè)因素影響通電電熱絲放出的熱量 故在探究的過程中采用 法 實(shí)驗(yàn)中通電電熱絲放出的熱量不能夠直接觀察到 故探究過程中通過觀察燒瓶?jī)?nèi)液體溫度的變化來反映 這種研究問題的方法為 法 實(shí)驗(yàn)探究 步驟一 在探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時(shí) 應(yīng)該控制 和 不變 改變 大小 實(shí)驗(yàn)中為了達(dá)到這一目的 采用了兩個(gè)不同阻值的電熱絲 聯(lián) 然后觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化 如圖甲所示 控制變量 轉(zhuǎn)換 通過導(dǎo)體的電流 通電時(shí)間 電阻 串 四 電流的熱效應(yīng) 步驟二 在探究導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時(shí) 應(yīng)該控制 和 不變 改變 大小 為了達(dá)到目的 采用的方法是 比較相同時(shí)間內(nèi) 通過電熱絲的電流值不相同時(shí) 產(chǎn)生的熱量是否相同 如圖乙所示 電阻 通電時(shí)間 電流 在各支路中串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器 四 電流的熱效應(yīng) 步驟三 在上述探究中 導(dǎo)體通電時(shí)間越長(zhǎng) 則會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)示數(shù)上升得 這表明通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的 有關(guān) 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 由實(shí)驗(yàn)探究過程 我們可以概括出 電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟 以及 有關(guān) 越高 通電時(shí)間 導(dǎo)體的電阻 導(dǎo)體中的電流 通電時(shí)間 四 電流的熱效應(yīng) 自學(xué)教材P121 回答下列問題 問題1 焦耳定律 電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量 跟電流的 成正比 跟導(dǎo)體的 成正比 跟 成正比 這個(gè)規(guī)律叫作焦耳定律 學(xué)點(diǎn)2 焦耳定律 問題2 焦耳定律的公式為 其中Q表示 單位是 I表示 單位是 R表示 單位是 平方 電阻 通電時(shí)間 Q I2Rt 電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量 導(dǎo)體中的電流 J A 導(dǎo)體的電阻 四 電流的熱效應(yīng) 知識(shí)拓展 電流通過導(dǎo)體時(shí) 如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 那么電流產(chǎn)生的熱量Q等于消耗的電能 即Q W UIt 此時(shí)結(jié)合歐姆定律還可推導(dǎo)出另一個(gè)公式 故此時(shí)W和Q的關(guān)系為 W Q Pt UIt I2Rt t 四 電流的熱效應(yīng) 問題3 電熱既有有利的一面也有不利的一面 結(jié)合下圖和生活實(shí)際 分析一下 在生活中電熱會(huì)給我們帶來哪些危害 如何進(jìn)行散熱 四 電流的熱效應(yīng) 答案 在用電器工作時(shí) 由于電流的熱效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致溫度過高 這樣會(huì)影響用電器的使用壽命 會(huì)使導(dǎo)線絕緣皮老化 甚至引起火災(zāi) 電視機(jī)的后蓋有許多小孔 就是為了通風(fēng)散熱 例1將規(guī)格都是 220V100W 的一臺(tái)電風(fēng)扇 一臺(tái)電視機(jī)和一張電熱毯分別接入家庭電路中 通電時(shí)間相同 下列說法正確的是 全品導(dǎo)學(xué)號(hào) 62512055 A 三個(gè)用電器產(chǎn)生的熱量一樣多C 電視機(jī)產(chǎn)生的熱量最多B 電風(fēng)扇產(chǎn)生的熱量最多D 電熱毯產(chǎn)生的熱量最多 應(yīng)用示例 四 電流的熱效應(yīng) D 類型一電流的熱效應(yīng) 四 電流的熱效應(yīng) 解析 接在家庭電路中 三個(gè)用電器的額定電壓 額定功率都相同 消耗的電能相同 電風(fēng)扇中的電動(dòng)機(jī)將電能大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 電視機(jī)消耗的電能有一部分轉(zhuǎn)化為光能和聲能 電熱毯將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 故產(chǎn)生熱量最多的是電熱毯 故選D 四 電流的熱效應(yīng) 易混辨析 電流通過導(dǎo)體或用電器要做功 其做功的過程就是把電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程 純電阻電路中 消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 此時(shí)電功等于電熱 如電熱毯 電烙鐵 電飯煲 電取暖器等 當(dāng)電路中電流做功的結(jié)果除了有熱量產(chǎn)生外 還有其他形式的能產(chǎn)生 如機(jī)械能 化學(xué)能 聲能等 則此時(shí)電功一定大于電熱 如電風(fēng)扇 洗衣機(jī) 電視機(jī)等 四 電流的熱效應(yīng) 例2小夢(mèng)選取了如圖13 4 2所示的實(shí)驗(yàn)器材探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān) 類型二影響電流熱效應(yīng)的因素 圖13 4 2 四 電流的熱效應(yīng) 1 選取兩個(gè)相同的玻璃瓶 裝入相同質(zhì)量的煤油并插上溫度計(jì)的目的是 采用控制變量法探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系 用溫度計(jì)示數(shù)的變化來顯示電流產(chǎn)生熱量的多少 四 電流的熱效應(yīng) 2 為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電流大小的關(guān)系 她連接了如圖甲所示的電路 閉合開關(guān) 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流為I1 按下計(jì)時(shí)器并每隔1min記錄一次溫度計(jì)的示數(shù) 她接下來的操作應(yīng)該是 將用過的煤油倒出 倒入質(zhì)量和初溫與之前相同的煤油 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器 改變電路中的電流 重復(fù)上述實(shí)驗(yàn) 四 電流的熱效應(yīng) 3 為了探究電流產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關(guān)系 她連接了如圖乙所示的電路 她這樣做的好處是 4 該實(shí)驗(yàn)探究過程中應(yīng)用了控制變量法 請(qǐng)?jiān)倭信e兩個(gè)應(yīng)用此方法的實(shí)驗(yàn) 全品導(dǎo)學(xué)號(hào) 62512056 便于控制電路中的電流 通電時(shí)間相等 探究電阻的大小與什么因素有關(guān) 探究電流與電壓 電阻的關(guān)系 四 電流的熱效應(yīng) 實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥 探究實(shí)驗(yàn)中用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法 在探究電流的熱效應(yīng)與電阻的關(guān)系時(shí) 保證電流 通電時(shí)間一定 在探究電流的熱效應(yīng)與電流的關(guān)系時(shí) 保證電阻 通電時(shí)間一定 實(shí)驗(yàn)中用溫度計(jì)示數(shù)上升的多少來表示電阻放熱的多少 四 電流的熱效應(yīng) 例32017 呼和浩特小王同學(xué)自制了一只 熱得快 這只 熱得快 是用一根電阻為48 4 的電阻絲制成 將它接在220V的家庭電路里使用 求 1 該 熱得快 5min內(nèi)產(chǎn)生的熱量 2 為了安全 小王同學(xué)將一只工作指示燈與電阻串聯(lián)使用 經(jīng)測(cè)量電阻絲消耗的功率為原來功率的81 求指示燈的電阻 類型三電熱的計(jì)算 四 電流的熱效應(yīng) 四 電流的熱效應(yīng) 四 電流的熱效應(yīng) 例4某直流電動(dòng)機(jī)線圈的電阻是1 5 把它接在穩(wěn)壓電源上 閉合開關(guān) 電動(dòng)機(jī)正常工作 通過線圈的電流是2A 在20s內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的機(jī)械功是1080J 問 1 這段時(shí)間內(nèi) 電流通過線圈產(chǎn)生的熱量是多少 2 這段時(shí)間內(nèi) 電流通過電動(dòng)機(jī)做的功是多少 電源電壓是多少 3 如果在工作過程中 電動(dòng)機(jī)因故障卡住無法轉(zhuǎn)動(dòng) 此時(shí)電動(dòng)機(jī)中的電流是多少 全品導(dǎo)學(xué)號(hào) 62512058 類型三電熱的計(jì)算 四 電流的熱效應(yīng) 四 電流的熱效應(yīng) 易混辨析 混淆實(shí)際問題中的電功與電熱的原因在于不理解常用的家用電器工作時(shí)能的轉(zhuǎn)化情況 電動(dòng)機(jī)工作時(shí) 將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和內(nèi)能 則有W W機(jī) Q 其中 電流通過電動(dòng)機(jī)做功W UIt 電流通過線圈產(chǎn)生的熱量為Q I2Rt 課堂小結(jié) 四 電流的熱效應(yīng) 定義 電熱與電功的關(guān)系 電熱的應(yīng)用及危害的防止 電流的熱效應(yīng) 焦耳定律的內(nèi)容及分式 課堂反饋 1 下列幾個(gè)家用電器中 以利用電流熱效應(yīng)工作為主的是 A 電冰箱B 空調(diào)C 洗衣機(jī)D 電暖寶 四 電流的熱效應(yīng) D 2 如圖22 1所示是探究 電流的熱效應(yīng)與什么因素有關(guān) 的實(shí)驗(yàn) 四 電流的熱效應(yīng) 圖22 1 1 利用甲裝置可以探究電流產(chǎn)生熱量的多少與 大小的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)中需要控制玻璃瓶中液體的種類 實(shí)驗(yàn)中將兩個(gè)電阻串聯(lián)的目的是控制 和 相等 2 利用乙裝置可以探究電流產(chǎn)生熱量的多少與 大小的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)中需要控制不變的量是 四 電流的熱效應(yīng) 電阻 相同 電流 通電時(shí)間 電流 電阻和通電時(shí)間 3 電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量跟電流的 成正比 跟導(dǎo)體的電阻成 跟通電 成正比 這個(gè)規(guī)律叫 它可以用公式表示為 熱量的國(guó)際單位是 用符號(hào)表示 四 電流的熱效應(yīng) 平方 正比 時(shí)間 焦耳定律 Q I2Rt J 4 李師傅幫助學(xué)校設(shè)計(jì)了一臺(tái)電保溫箱 保溫箱電阻絲的阻值是40 當(dāng)電阻絲通過5A電流時(shí) 30s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是 J 四 電流的熱效應(yīng) 3 104 5 電爐絲熱得發(fā)紅 而跟它串聯(lián)的導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱 這是因?yàn)橥ㄟ^它們的電流 選填 相等 或 不相等 而導(dǎo)線的電阻比電爐絲的電阻 選填 小 或 大 得多 四 電流的熱效應(yīng) 相等 小 6 電流熱效應(yīng)在科研 生產(chǎn) 生活中被廣泛應(yīng)用 但有時(shí)它也會(huì)給我們帶來危害 下列情況不屬于防止電熱造成危害的是 A 電視機(jī)的后蓋有許多孔B 電動(dòng)機(jī)外殼有許多散熱片C 家電長(zhǎng)時(shí)間停用 隔一段時(shí)間應(yīng)通電一次D 電腦機(jī)箱內(nèi)有小風(fēng)扇 四 電流的熱效應(yīng) C