高中物理 电流的热效应课件 新人教版选修1-11

电流的热效应 为什么家用电器连续作用较长时间后，要停用一会儿？今天我们专门来讨论上面这样一类关于电热的问题。为什么家用电器长期停止使用时，隔一段时期又要通电？ 学 习 目 标 知 道 电 流 的 热 效 应 。 知 道 电 热 器 发 热 原 理 , 能 举 出 利 用 和 防 止 电 热 的 实 例 。 理 解 焦 耳 定 律 、 公 式 及 适 用 条 件 。 会 对 一 些 家 庭 电 热 器 进 行 简 单 的 计 算 。 结 合 本 节 教 学 ， 培 养 重 视 实 验 、 尊 重 事 实 实 事 求 是 的 科学 态 度 。 通 过 观 察 生 活 中 常 见 的 电 热 器 及 其 构 造 ， 培 养 观察 能 力 ， 结 合 辩 证 唯 物 主 义 教 育 ， 培 养 辩 正 地 思 考 与 分 析问 题 的 能 力 。 体 验 活 动将 5欧 姆 、 10欧 姆 、 20欧 姆 三 只 电 阻 串 联 后 接到 学 生 电 源 上 ， 电 源 电 压 调 到 9V， 观 察 并 迅 速触 摸 三 只 电 阻 ， 感 受 有 什 么 不 同 ， 为 什 么 ？ 导 体 对 通 过 它 的 电 流 有 阻 碍 作 用 ， 这 种 阻 碍 会 使得 电 能 转 化 为 内 能 ， 所 以 通 电 后 电 阻 将 有 发 热 现象 ， 而 且 同 样 的 电 流 ， 同 样 的 时 间 ， 阻 值 较 大 的电 阻 发 热 较 多 。 人 们 把 这 种 现 象 叫 做电 流 的 热 效 应 。 各 式 各 样 的 家 用 电 热 器 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 。同 学 们 ， 想 一 下 ， 这 么 多 电 热 器 在 结 构 上 有 什 么 相 同 之 处 ？你 知 道 吗 ？为 什 么 电 热 器 的 材 料 要 用 电 阻 率 大 ， 熔 点 高 的 电 阻 丝 做 ？为 什 么 电 热 器 的 电 阻 丝 绕 要 在 绝 缘 材 料 上 ？ 清 洁 卫 生 ；电 热 器 的 比 其 他 加 热 器 有 哪 些 优 点 ？ 几 乎 没 有 环 境 污 染 ； 热 效 率 高 ； 可 以 方 便 地 控 制 和 调 节 温 度 。同 学 们 ， 思 考 后 ， 讨 论 一 下 这 个 问 题 ！ 1980年 巴 黎 日 用 电 器 展 览 会 上 ， 出 现 了 一 种 被 称 为“ 烹 饪 之 神 ” 的 炊 具 。 这 种 炊 具 是 利 用 微 波 的 特 性 制 作的 。 微 波 是 一 种 高 频 率 的 电 磁 波 ， 具 有 反 射 、 穿 透 、 吸收 三 种 特 性 。 这 种 炊 具 的 心 脏 是 瓷 控 管 ， 所 产 生 的 每 秒24亿 5千 万 次 的 超 高 频 率 的 微 波 ， 快 速 振 动 食 物 内 的 蛋白 质 、 脂 肪 、 糖 类 、 水 分 子 等 。 使 分 子 之 间 相 互 碰 撞 、挤 压 、 重 新 排 列 组 合 。 简 而 言 之 ， 是 靠 食 物 本 身 内 部 的摩 擦 生 热 的 原 理 来 烹 调 的 。微 波 炉 的 工 作 原 理微 波 炉 不 是 电 热 器 。微 波 炉 是 电 热 器 吗 ？ 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 。你 知 道 吗 ？ 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 ； 当 然 要 防 止 触 电 现 象 。 猜 想 一 下 ： 电 热 与 什 么 因 素 有 关 ？ 如 何 观 察 实 验 中 的 产 生 的 电 热 的 多 少 ？ 如 何 控 制 影 响 电 热 的 因 素 不 发 生 变 化 ？ 如 何 观 察 影 响 电 热 的 因 素 的 大 小 和 变 化 ？ 决 定 电 热 大 小 的 因 素 焦 耳 定 律 学 习 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 ； 两 电 阻 串 联 时 ， 可 以 保 证 通 过 它 们 的 电 流 和 时 间 相 同 ； 用 同 一 段 电 阻 丝 ， 可 认 为 电 阻 不 变 ；控 制 影 响 电 热 的 因 素 不 变 的 方 法 观 察 电 流 表 示 数 ， 确 定 电 流 大 小 及 其 变 化 ； 在 横 截 面 积 相 等 时 ， 观 察 电 阻 丝 的 长 度 确 定 电 阻 大 小 ； 观 察 手 表 或 秒 表 示 数 来 控 制 时 间 ；观 察 影 响 电 热 的 因 素 的 方 法下 面 开 始 按 照 课 本 实 验 完 成 测 量 （ 或 按 照 要 求 观 察 演 示 实 验 ） 控 制 条 件 （ R1 R2 ） 电 阻 R1发 热 电 阻 R2发 热1 电 流 相 同 通 电 时 间 相 同2 电 阻 相 同 通 电 时 间 相 同3 电 流 相 同 电 阻 相 同实 验 结 论 实 验 现 象 记 录 表较 多 较 少电 流 大 的 发 热 多时 间 长 的 发 热 多电 流 通 过 导 体 产 生 的 热 量 随 导 体 中的 电 流 的 增 大 而 增 大 ， 随 导 体 的 电阻 的 增 大 而 增 大 ， 随 通 电 时 间 的 增加 而 增 加 。 认 识 焦 耳 定 律 英 国 物 理 学 家 焦 耳 用 近 四 十 年 的 时 间 探 索 “ 功 和 热量 之 间 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 ”做 功 或 能 的 单 位 。焦 耳 定 律公 式 ： Q=I2Rt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 。公 式 中 的 物 理 量 的 单 位 分 别 是 ：I A， R ， t S， Q J说 明 ： 焦 耳 定 律 是 实 验 定 律 ， 进 一 步 实 验 证 明 ， 焦 耳 定 律 适 用 于 纯 电 阻 电 路 。 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 热 原 理 、 电 阻 丝 材 料 特 点二 、 探 究 决 定 电 热 的 因 素 、 理 解 并 正 确 运 用 焦 耳 定 律电 热 与 什 么 因 素 有 关 、 焦 耳 定 律 、 公 式 、 单 位 ；简 单 的 家 用 电 热 器 的 计 算 。焦 耳 定 律 的 适 用 条 件 、 电 热 的 计 算