九年级物理全册 第13章 第四节 电流的热效应课件 （新版）北师大版.ppt

导学设计 四 电流的热效应 学点1 电流的热效应 观察教材P119图13 15 思考下列问题 问题 三个用电器通电后都会发热 将 能转化为 能 事实表明 电流通过导体时 导体会发热 这种现象叫作 电 电流的热效应 内 四 电流的热效应 小组之间交流 讨论 探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关 猜想 如图 a 所示 给电烤箱通电 电烤箱热得发烫 而与电烤箱串联的导线却不那么热 如图 b 所示 给灯泡通电时间越长 感觉灯泡越烫 由上述现象 我们可以猜想通电导体放出的热量可能与导体的 和 有关 电流 电阻 通电时间 四 电流的热效应 设计实验 从生活中的一些现象猜想到多个因素影响通电电热丝放出的热量 故在探究的过程中采用 法 实验中通电电热丝放出的热量不能够直接观察到 故探究过程中通过观察烧瓶内液体温度的变化来反映 这种研究问题的方法为 法 实验探究 步骤一 在探究导体产生的热量与电阻的关系时 应该控制 和 不变 改变 大小 实验中为了达到这一目的 采用了两个不同阻值的电热丝 联 然后观察温度计示数的变化 如图甲所示 控制变量 转换 通过导体的电流 通电时间 电阻 串 四 电流的热效应 步骤二 在探究导体产生的热量与电流的关系时 应该控制 和 不变 改变 大小 为了达到目的 采用的方法是 比较相同时间内 通过电热丝的电流值不相同时 产生的热量是否相同 如图乙所示 电阻 通电时间 电流 在各支路中串联一个滑动变阻器 四 电流的热效应 步骤三 在上述探究中 导体通电时间越长 则会发现温度计示数上升得 这表明通电导体产生的热量与导体的 有关 实验结论 由实验探究过程 我们可以概括出 电流通过导体时产生的热量跟 以及 有关 越高 通电时间 导体的电阻 导体中的电流 通电时间 四 电流的热效应 自学教材P121 回答下列问题 问题1 焦耳定律 电流通过导体时产生的热量 跟电流的 成正比 跟导体的 成正比 跟 成正比 这个规律叫作焦耳定律 学点2 焦耳定律 问题2 焦耳定律的公式为 其中Q表示 单位是 I表示 单位是 R表示 单位是 平方 电阻 通电时间 Q I2Rt 电流通过导体时产生的热量 导体中的电流 J A 导体的电阻 四 电流的热效应 知识拓展 电流通过导体时 如果电能全部转化为内能 而没有同时转化为其他形式的能量 那么电流产生的热量Q等于消耗的电能 即Q W UIt 此时结合欧姆定律还可推导出另一个公式 故此时W和Q的关系为 W Q Pt UIt I2Rt t 四 电流的热效应 问题3 电热既有有利的一面也有不利的一面 结合下图和生活实际 分析一下 在生活中电热会给我们带来哪些危害 如何进行散热 四 电流的热效应 答案 在用电器工作时 由于电流的热效应会导致温度过高 这样会影响用电器的使用寿命 会使导线绝缘皮老化 甚至引起火灾 电视机的后盖有许多小孔 就是为了通风散热 例1将规格都是 220V100W 的一台电风扇 一台电视机和一张电热毯分别接入家庭电路中 通电时间相同 下列说法正确的是 全品导学号 62512055 A 三个用电器产生的热量一样多C 电视机产生的热量最多B 电风扇产生的热量最多D 电热毯产生的热量最多 应用示例 四 电流的热效应 D 类型一电流的热效应 四 电流的热效应 解析 接在家庭电路中 三个用电器的额定电压 额定功率都相同 消耗的电能相同 电风扇中的电动机将电能大部分转化为机械能 电视机消耗的电能有一部分转化为光能和声能 电热毯将电能全部转化为内能 故产生热量最多的是电热毯 故选D 四 电流的热效应 易混辨析 电流通过导体或用电器要做功 其做功的过程就是把电能转化为其他形式能的过程 纯电阻电路中 消耗的电能全部转化为内能 此时电功等于电热 如电热毯 电烙铁 电饭煲 电取暖器等 当电路中电流做功的结果除了有热量产生外 还有其他形式的能产生 如机械能 化学能 声能等 则此时电功一定大于电热 如电风扇 洗衣机 电视机等 四 电流的热效应 例2小梦选取了如图13 4 2所示的实验器材探究电流产生的热量与哪些因素有关 类型二影响电流热效应的因素 图13 4 2 四 电流的热效应 1 选取两个相同的玻璃瓶 装入相同质量的煤油并插上温度计的目的是 采用控制变量法探究电流产生的热量与电阻的关系 用温度计示数的变化来显示电流产生热量的多少 四 电流的热效应 2 为了探究电流产生的热量与电流大小的关系 她连接了如图甲所示的电路 闭合开关 调节滑动变阻器使电流为I1 按下计时器并每隔1min记录一次温度计的示数 她接下来的操作应该是 将用过的煤油倒出 倒入质量和初温与之前相同的煤油 调节滑动变阻器 改变电路中的电流 重复上述实验 四 电流的热效应 3 为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系 她连接了如图乙所示的电路 她这样做的好处是 4 该实验探究过程中应用了控制变量法 请再列举两个应用此方法的实验 全品导学号 62512056 便于控制电路中的电流 通电时间相等 探究电阻的大小与什么因素有关 探究电流与电压 电阻的关系 四 电流的热效应 实验点拨 探究实验中用到了控制变量法和转换法 在探究电流的热效应与电阻的关系时 保证电流 通电时间一定 在探究电流的热效应与电流的关系时 保证电阻 通电时间一定 实验中用温度计示数上升的多少来表示电阻放热的多少 四 电流的热效应 例32017 呼和浩特小王同学自制了一只 热得快 这只 热得快 是用一根电阻为48 4 的电阻丝制成 将它接在220V的家庭电路里使用 求 1 该 热得快 5min内产生的热量 2 为了安全 小王同学将一只工作指示灯与电阻串联使用 经测量电阻丝消耗的功率为原来功率的81 求指示灯的电阻 类型三电热的计算 四 电流的热效应 四 电流的热效应 四 电流的热效应 例4某直流电动机线圈的电阻是1 5 把它接在稳压电源上 闭合开关 电动机正常工作 通过线圈的电流是2A 在20s内电动机所做的机械功是1080J 问 1 这段时间内 电流通过线圈产生的热量是多少 2 这段时间内 电流通过电动机做的功是多少 电源电压是多少 3 如果在工作过程中 电动机因故障卡住无法转动 此时电动机中的电流是多少 全品导学号 62512058 类型三电热的计算 四 电流的热效应 四 电流的热效应 易混辨析 混淆实际问题中的电功与电热的原因在于不理解常用的家用电器工作时能的转化情况 电动机工作时 将电能转化为机械能和内能 则有W W机 Q 其中 电流通过电动机做功W UIt 电流通过线圈产生的热量为Q I2Rt 课堂小结 四 电流的热效应 定义 电热与电功的关系 电热的应用及危害的防止 电流的热效应 焦耳定律的内容及分式 课堂反馈 1 下列几个家用电器中 以利用电流热效应工作为主的是 A 电冰箱B 空调C 洗衣机D 电暖宝 四 电流的热效应 D 2 如图22 1所示是探究 电流的热效应与什么因素有关 的实验 四 电流的热效应 图22 1 1 利用甲装置可以探究电流产生热量的多少与 大小的关系 实验中需要控制玻璃瓶中液体的种类 实验中将两个电阻串联的目的是控制 和 相等 2 利用乙装置可以探究电流产生热量的多少与 大小的关系 实验中需要控制不变的量是 四 电流的热效应 电阻 相同 电流 通电时间 电流 电阻和通电时间 3 电流通过导体时产生的热量跟电流的 成正比 跟导体的电阻成 跟通电 成正比 这个规律叫 它可以用公式表示为 热量的国际单位是 用符号表示 四 电流的热效应 平方 正比 时间 焦耳定律 Q I2Rt J 4 李师傅帮助学校设计了一台电保温箱 保温箱电阻丝的阻值是40 当电阻丝通过5A电流时 30s内产生的热量是 J 四 电流的热效应 3 104 5 电炉丝热得发红 而跟它串联的导线却几乎不发热 这是因为通过它们的电流 选填 相等 或 不相等 而导线的电阻比电炉丝的电阻 选填 小 或 大 得多 四 电流的热效应 相等 小 6 电流热效应在科研 生产 生活中被广泛应用 但有时它也会给我们带来危害 下列情况不属于防止电热造成危害的是 A 电视机的后盖有许多孔B 电动机外壳有许多散热片C 家电长时间停用 隔一段时间应通电一次D 电脑机箱内有小风扇 四 电流的热效应 C