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

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導學設(shè)計 四 電流的熱效應 學點1 電流的熱效應 觀察教材P119圖13 15 思考下列問題 問題 三個用電器通電后都會發(fā)熱 將 能轉(zhuǎn)化為 能 事實表明 電流通過導體時 導體會發(fā)熱 這種現(xiàn)象叫作 電 電流的熱效應 內(nèi) 四 電流的熱效應 小組之間交流 討論 探究通電導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)的導線卻不那么熱 如圖 b 所示 給燈泡通電時間越長 感覺燈泡越燙 由上述現(xiàn)象 我們可以猜想通電導體放出的熱量可能與導體的 和 有關(guān) 電流 電阻 通電時間 四 電流的熱效應 設(shè)計實驗 從生活中的一些現(xiàn)象猜想到多個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 實驗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內(nèi)液體溫度的變化來反映 這種研究問題的方法為 法 實驗探究 步驟一 在探究導體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系時 應該控制 和 不變 改變 大小 實驗中為了達到這一目的 采用了兩個不同阻值的電熱絲 聯(lián) 然后觀察溫度計示數(shù)的變化 如圖甲所示 控制變量 轉(zhuǎn)換 通過導體的電流 通電時間 電阻 串 四 電流的熱效應 步驟二 在探究導體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系時 應該控制 和 不變 改變 大小 為了達到目的 采用的方法是 比較相同時間內(nèi) 通過電熱絲的電流值不相同時 產(chǎn)生的熱量是否相同 如圖乙所示 電阻 通電時間 電流 在各支路中串聯(lián)一個滑動變阻器 四 電流的熱效應 步驟三 在上述探究中 導體通電時間越長 則會發(fā)現(xiàn)溫度計示數(shù)上升得 這表明通電導體產(chǎn)生的熱量與導體的 有關(guān) 實驗結(jié)論 由實驗探究過程 我們可以概括出 電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟 以及 有關(guān) 越高 通電時間 導體的電阻 導體中的電流 通電時間 四 電流的熱效應 自學教材P121 回答下列問題 問題1 焦耳定律 電流通過導體時產(chǎn)生的熱量 跟電流的 成正比 跟導體的 成正比 跟 成正比 這個規(guī)律叫作焦耳定律 學點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 通電時間 Q I2Rt 電流通過導體時產(chǎn)生的熱量 導體中的電流 J A 導體的電阻 四 電流的熱效應 知識拓展 電流通過導體時 如果電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 而沒有同時轉(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 此時結(jié)合歐姆定律還可推導出另一個公式 故此時W和Q的關(guān)系為 W Q Pt UIt I2Rt t 四 電流的熱效應 問題3 電熱既有有利的一面也有不利的一面 結(jié)合下圖和生活實際 分析一下 在生活中電熱會給我們帶來哪些危害 如何進行散熱 四 電流的熱效應 答案 在用電器工作時 由于電流的熱效應會導致溫度過高 這樣會影響用電器的使用壽命 會使導線絕緣皮老化 甚至引起火災 電視機的后蓋有許多小孔 就是為了通風散熱 例1將規(guī)格都是 220V100W 的一臺電風扇 一臺電視機和一張電熱毯分別接入家庭電路中 通電時間相同 下列說法正確的是 全品導學號 62512055 A 三個用電器產(chǎn)生的熱量一樣多C 電視機產(chǎn)生的熱量最多B 電風扇產(chǎn)生的熱量最多D 電熱毯產(chǎn)生的熱量最多 應用示例 四 電流的熱效應 D 類型一電流的熱效應 四 電流的熱效應 解析 接在家庭電路中 三個用電器的額定電壓 額定功率都相同 消耗的電能相同 電風扇中的電動機將電能大部分轉(zhuǎn)化為機械能 電視機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 易混辨析 電流通過導體或用電器要做功 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 此時電功等于電熱 如電熱毯 電烙鐵 電飯煲 電取暖器等 當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 如機械能 化學能 聲能等 則此時電功一定大于電熱 如電風扇 洗衣機 電視機等 四 電流的熱效應 例2小夢選取了如圖13 4 2所示的實驗器材探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān) 類型二影響電流熱效應的因素 圖13 4 2 四 電流的熱效應 1 選取兩個相同的玻璃瓶 裝入相同質(zhì)量的煤油并插上溫度計的目的是 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 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)滑動變阻器使電流為I1 按下計時器并每隔1min記錄一次溫度計的示數(shù) 她接下來的操作應該是 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)滑動變阻器 改變電路中的電流 重復上述實驗 四 電流的熱效應 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 該實驗探究過程中應用了控制變量法 請再列舉兩個應用此方法的實驗 全品導學號 62512056 便于控制電路中的電流 通電時間相等 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 實驗點撥 探究實驗中用到了控制變量法和轉(zhuǎn)換法 在探究電流的熱效應與電阻的關(guān)系時 保證電流 通電時間一定 在探究電流的熱效應與電流的關(guān)系時 保證電阻 通電時間一定 實驗中用溫度計示數(shù)上升的多少來表示電阻放熱的多少 四 電流的熱效應 例32017 呼和浩特小王同學自制了一只 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 小王同學將一只工作指示燈與電阻串聯(lián)使用 經(jīng)測量電阻絲消耗的功率為原來功率的81 求指示燈的電阻 類型三電熱的計算 四 電流的熱效應 四 電流的熱效應 四 電流的熱效應 例4某直流電動機線圈的電阻是1 5 把它接在穩(wěn)壓電源上 閉合開關(guān) 電動機正常工作 通過線圈的電流是2A 在20s內(nèi)電動機所做的機械功是1080J 問 1 這段時間內(nèi) 電流通過線圈產(chǎn)生的熱量是多少 2 這段時間內(nèi) 電流通過電動機做的功是多少 電源電壓是多少 3 如果在工作過程中 電動機因故障卡住無法轉(zhuǎn)動 此時電動機中的電流是多少 全品導學號 62512058 類型三電熱的計算 四 電流的熱效應 四 電流的熱效應 易混辨析 混淆實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能的轉(zhuǎn)化情況 電動機工作時 將電能轉(zhuǎn)化為機械能和內(nèi)能 則有W W機 Q 其中 電流通過電動機做功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 定義 電熱與電功的關(guān)系 電熱的應用及危害的防止 電流的熱效應 焦耳定律的內(nèi)容及分式 課堂反饋 1 下列幾個家用電器中 以利用電流熱效應工作為主的是 A 電冰箱B 空調(diào)C 洗衣機D 電暖寶 四 電流的熱效應 D 2 如圖22 1所示是探究 電流的熱效應與什么因素有關(guān) 的實驗 四 電流的熱效應 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 實驗中需要控制玻璃瓶中液體的種類 實驗中將兩個電阻串聯(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 實驗中需要控制不變的量是 四 電流的熱效應 電阻 相同 電流 通電時間 電流 電阻和通電時間 3 電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟電流的 成正比 跟導體的電阻成 跟通電 成正比 這個規(guī)律叫 它可以用公式表示為 熱量的國際單位是 用符號表示 四 電流的熱效應 平方 正比 時間 焦耳定律 Q I2Rt J 4 李師傅幫助學校設(shè)計了一臺電保溫箱 保溫箱電阻絲的阻值是40 當電阻絲通過5A電流時 30s內(nèi)產(chǎn)生的熱量是 J 四 電流的熱效應 3 104 5 電爐絲熱得發(fā)紅 而跟它串聯(lián)的導線卻幾乎不發(fā)熱 這是因為通過它們的電流 選填 相等 或 不相等 而導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 相等 小 6 電流熱效應在科研 生產(chǎn) 生活中被廣泛應用 但有時它也會給我們帶來危害 下列情況不屬于防止電熱造成危害的是 A 電視機的后蓋有許多孔B 電動機外殼有許多散熱片C 家電長時間停用 隔一段時間應通電一次D 電腦機箱內(nèi)有小風扇 四 電流的熱效應 C