科学探究电流的热效应课件.ppt

1、 16.4 16.4 科学探究：电流的热效应科学探究：电流的热效应电热油汀电热油汀电电 炉炉电暖器电暖器电水壶电水壶热得快热得快共同点：共同点：一、电流的热效应：一、电流的热效应：电流通过导体时将电能转化为内能的现象叫电流的电流通过导体时将电能转化为内能的现象叫电流的热效应。热效应。电流通过导体时会发热电流通过导体时会发热 你知道生活中还有哪些家用电器是物理上你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的说的“电热器电热器”吗？吗？电热器的结构共性电热器的结构共性、电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。、电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。发热体均是由发热体均是由 电阻率大电阻率大 、熔点高熔

2、点高 的材料做成的。的材料做成的。信息快递信息快递1 1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？2 2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？么？3 3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？么？电阻不同电阻不同电流不同电流不同时间不同

3、时间不同生生 活活 现现 象象 电流通过电流通过导体导体产生的热量跟哪些因素产生的热量跟哪些因素有关？有关？导体的电阻导体的电阻导体中电流导体中电流通电的时间通电的时间控制变量法控制变量法实验原理：实验原理：WQQ吸t电流热效应热传递Qcm t设计思想：设计思想：转化法转化法实物电路与电路图实物电路与电路图AR1R2 1、实验采用的物理方法是、实验采用的物理方法是:_。2、实验中通过、实验中通过_显示显示电流产生电流产生的热量的热量的多少的多少.这里用到的物理方法是：这里用到的物理方法是：_.你还有哪些方法来显示你还有哪些方法来显示电流产生的热量电流产生的热量的多少？的多少？_。3、实验装置设

4、计的依据是：实验装置设计的依据是：_，即电，即电流做功使电能转化为物体的内能。流做功使电能转化为物体的内能。4、实验中用煤油而不用自来水的原因：、实验中用煤油而不用自来水的原因：_。温度计示数变化的大小温度计示数变化的大小玻璃管内液柱上升的高度；玻璃管内液柱上升的高度；灯泡的亮度灯泡的亮度转换法转换法电流的热效应电流的热效应 煤油的比热容比煤油的比热容比水小，温度变化明显。煤油是绝缘体，自来水是导体水小，温度变化明显。煤油是绝缘体，自来水是导体二、探究：电流产生的热量与哪些因素有关二、探究：电流产生的热量与哪些因素有关控制变量法控制变量法现象：现象：通电时间越长时，通电时间越长时，温度计示数上

5、升多。温度计示数上升多。结论：结论：电阻、电流不变时，电阻、电流不变时，通电时间通电时间越长，电流越长，电流产生的热量越多。产生的热量越多。5 5、研究电流产生的热量与通电时间的关系、研究电流产生的热量与通电时间的关系控制控制和和 不变，不变，改变改变 _。电电 流流电电 阻阻通电时间通电时间现象：现象：电流越大时，电流越大时，温度计示数上升多。温度计示数上升多。结论：结论：电阻、通电时间不变时，电阻、通电时间不变时，电流电流越大，电流越大，电流产生的热量越多。产生的热量越多。6 6、研究电流产生的热量与电流大小的关系、研究电流产生的热量与电流大小的关系保持保持 _ _ 不变，不变，改变改变_

6、。电阻和通电时间电阻和通电时间电流电流控制控制和和_ 不变，不变，改变改变_。则可以让两个则可以让两个阻值不同的电阻阻值不同的电阻_（串联并联）后接入电路。（串联并联）后接入电路。电电 流流通电时间通电时间7 7、研究电流产生的热量与电阻大小的关系、研究电流产生的热量与电阻大小的关系串联串联电电 阻阻（1 1）条件：）条件：（4 4）现象：）现象：（5 5）结论：）结论：煤油质量相同煤油质量相同,电流相同电流相同,时间相同时间相同B瓶中温度上升的多瓶中温度上升的多电流和通电时间不变时，电阻电流和通电时间不变时，电阻越大，电流产生的热量越多。越大，电流产生的热量越多。（3 3）取初温相同、质量相

7、同的煤油的好处是：取初温相同、质量相同的煤油的好处是：由由=t t可见可见,便于通过观便于通过观察温度计示数的变化比较电流产察温度计示数的变化比较电流产生的热量的多少生的热量的多少（2 2）阻值不相等的两电阻丝串联的目的是：）阻值不相等的两电阻丝串联的目的是：控制电流和通电时间相等控制电流和通电时间相等7 7、研究电流产生的热量与电阻大小的关系、研究电流产生的热量与电阻大小的关系R1R2Q=IRt Q=IRt 2、公式：、公式：3、热量、热量Q的单位：的单位：三、焦耳定律：三、焦耳定律：1、内容：、内容：焦耳（焦耳（J J）4、电流通过导体电能全部转化为内能时：、电流通过导体电能全部转化为内能

8、时：Q=W=Pt=UIt=IQ=W=Pt=UIt=I2 2Rt=Rt=tRU2 电流通过导体产生的热量跟电流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，跟通的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。电时间成正比。1.1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的的 现象。电热器是利用电流的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。制成的加热设备。2.一根一根100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A，它的电功率是，它的电功率是 _W 通电通电1min时产生的热量是时产生的热量是_J。3.“在研究电流产生的热量跟电流的关系在

9、研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，的实验中，应保持应保持 _、_一定，用一定，用_改变电阻改变电阻 丝的电流。丝的电流。电能电能内能内能热效应热效应电阻电阻时间时间滑动变阻器滑动变阻器40024000课时训练课时训练4.4.当当0.2A0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为的电流通过一金属线时产生的热量为Q Q1 1，若使通过的电流增加到若使通过的电流增加到0.4A0.4A时，在相同的时间内产时，在相同的时间内产 生的热量为生的热量为Q Q2 2，那么，那么Q Q2 2是是Q Q1 1的的()A A、2 2倍倍 B B、4 4倍倍 C C、0.250.25倍倍 D D、0.50.5倍

10、倍 5.5.两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以两根长度相同，粗细不等的镍铬合金电阻丝，串联以 后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝产生的热量后接入电源两端，在相同的时间内电阻丝产生的热量 （）A A、两根一样多、两根一样多 B B、粗的一根较多、粗的一根较多 C C、细的一根多、细的一根多 D D、缺少条件，无法判断、缺少条件，无法判断 6.6.用如图所示的实验装置探究用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生电流通过导体产生的热量与电阻的关系的热量与电阻的关系”。.实验中通过观察实验中通过观察 来来比较电流产生的热量的多少。比较电流产生的热量的多少。为了便于比较两种电阻丝通过电流

11、后产生热量的为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装入多少，甲乙两瓶中要装入 、_的的同种液体。同种液体。为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值应为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值应 。实验结论是实验结论是 _ _ 。该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与的热量与 的关系。的关系。两支温度计示数的变化两支温度计示数的变化质量相同质量相同不同不同初温相同初温相同电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多电流、通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多 电流大小电流大小 7.7.有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，

12、有一种新型的炊具叫做电压力锅，它用电加热，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，又具有压力锅的优点。如图所示是一只压力锅的铭牌，问该压力锅正常工作问该压力锅正常工作1515分钟能够产生多少热量？分钟能够产生多少热量？电压力锅电压力锅SUPORSUPORCYKB50-2ACYKB50-2A额定电压：220V 额定容量：5.0L额定频率：50Hz 额定功率：900W集团有限公司集团有限公司 制造产地：湖北武汉 地址：武汉新华下路211号电话：027-85876363 Q=8.1105J600J505A10min三、电功和电热的关系三、电功和电热的关系 （W W 和和 Q Q 的关系）的关

13、系）在电热器电路在电热器电路 (只有电阻的电路只有电阻的电路)中：（电能几乎全中：（电能几乎全部转化为内能）部转化为内能）在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）能转化为机械能）说明：说明：焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算由于由于电阻存在，电阻存在，电能转化为内能的那部分能电能转化为内能的那部分能量量即电热即电热。没有电阻，就不产生电热！没有电阻，就不产生电热！结论结论：电功电功W电热电热Q.电流产生热量的其他表达式电流产生热量的其他表达式 (1)tRU2四、四、电热现象的应用和

14、防止电热现象的应用和防止应用举例：应用举例：防止举例：防止举例：用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？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；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。有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？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；有的电动机里装有风扇；电视机、收音机机壳上有散热窗等；电视机、收音机机壳上有散热窗等；本本 课课 小小 结结一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发热原理；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。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、电流热效应、电热器发热原理、二、探究决定电热的因素、理解并正确运用焦耳定律二、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；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。简单的家用电热器的计算。焦耳定律的适用条件、电热的计算焦耳定律的适用条件、电热的计算作业作业:1.复习本课内容复习本课内容2.课时作业本课时作业本