科学探究电流的热效应（第一课时）ppt课件.ppt

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1、看科技：电加热封口器,第十六章电流做功与电功率,第四节科学探究：电流的热效应,（第一课时）,我是一个在黑暗中的孩子。我从夜的被单里向您伸出我的双手，母亲。 印度泰戈尔,学习目标,1.认识常见的电热器，知道电热器是利用电流做功将电能转化为内能的装置，知道电热器的主要结构发热体（电热丝）。知道电流的三点效应：热效应、磁效应、化学效应。2.通过探究，知道电流产生的热量与哪些因素有关，会运用控制变量法和转化法，探究影响电流产生热量的因素。,用手摸一下电视机后盖,谁知道他爸爸是根据什么道理判定的吗？,上周六，小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。当爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开

2、，很高兴。 可是 ，后来发现小刚说了谎。,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。,你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？,情境导入,自主学习,认真阅读教材回答下列问题1、电流通过电饭煲，是将能转化为能；电流通过电热毯，是将能转化为能；电流通过电视机时，时间长了，电视机壳也会发热，这种电流通过导体时，导体会发热现象叫做电流的效应。2、（79页）在生活、生产中，例如、都是利用电流的热效应工作的；例如、等用电器工作时，为减少电热产生的危害都采用设置、或在发热部位安装等方法来热。,3、根据生活体验和阅读课本77页问题与思考，猜想：电流通过导体产生的热量与、因素有关。4、国物理学家，通过大

3、量的实验总结出：电流通过导体产生的跟成正比，跟 成 ，跟_ 成 。这个规律叫做 。用公式表示为：Q= 其中：I表示，单位 ；R表示 ，单位；t表示，单位 ；Q表示 ，单位 5、一个10的电阻，通过它的电流为1A，通电10s产生的热量为多少？,点亮的灯泡过一会儿会烫手，说明什么？,一、电流的热效应： 电流通过导体时，导体会发热，电能转化为内能，这种现象叫做电流的热效应。,合作共建,猜想与假设,1.可能与电阻有关。电阻越大，电流热效应越大,电流的热效应与那些因素有关？,2.可能与电流有关。电流越大，电流热效应越大,3.可能与通电时间有关。通电时间越长，电流热效应越大,演示实验,实验方法,实验目的,

4、研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关,实验原理,当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的煤油温度升高、温度计示数上升。我们可以通过温度计示数上升的多少比较电流产生的热量.,控制变量法物理学中对于多变量问题，通常使其它量相同，并改变其中一个量的大小，从而使问题得到简化。我们称此方法为控制变量法,探究电流的热效应跟哪些因素有关,制定计划,设计实验,讨论1.当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么 方法去研究？,答:控制变量法,讨论2.用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？,答：转换法,电热,气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少,实验中，通过观察U形管中液面高度的变化来判断产生

5、热量的多少，,探究影响电流热效应的因素,电阻丝,结论：,在电流、电阻相同时，通电时间 长 的产生的热量多。,探究一：产热多少与通电时间的关系,实验验证,电阻丝,结论：,在通电时间、电阻相同时，电流越 大 的产生的热量多。,探究二：产热多少与电流大小的关系,实验验证,电阻丝,结论：,在电流、通电时间相同时，阻值 大 的电阻产生的热量多。,探究三：产热多少与电阻大小的关系,实验验证,在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多.,在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多.,进一步的研究表明电流产生的热量与电流的平方成正比.,在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间

6、越长，电流产生的热量越多.,1,2,3,实验分析,1.内容：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.,2.公式： Q = I2Rt,3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.,注意：热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到3倍时，它产生的热量增大到 倍,9,英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.,得出结论,早在1840年，英国物理学家焦耳通过实验研究发现：通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是焦耳定律,Q=I2Rt,单

7、位：焦耳（J）,焦耳定律,Q = I R t,热量 电流 电阻 时间,J A S,公式：,意义：,单位：,二、焦耳定律：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，跟通电时间成正比。,焦耳 (18181889),我们学习了焦耳定律，怎样回答前面的问题？,导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热呢？ 答：电炉通过导线接到电路中，导线中的电流跟电炉丝中的电流相等，但电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I2Rt知，电流相等时，电阻大的，相同时间里放出的热较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。,电流热效应跟电阻的关系,在串联电路中，由P=I2R

8、可知：,电流相等时，导体产生的热量跟电阻成正比,电压相等时，导体产生的热量跟电阻成反比,在并联电路中，由 可知：,讨论：,通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成反比？你是怎样理解的？,电流一定（正比）电压一定（反比）,例1：流过一根10欧姆的电阻丝的电流为 2安培，问这根电阻丝在30秒内产热多少？,例题,解题格式：,电阻R=10，电流I=2A，时间t=30s,电热Q,由焦耳定律： Q=I2Rt=22*10*30=1200（J）,这根电阻丝共产热1200J。,例题,例2：一根50欧姆的电阻丝工作了10秒钟后产生1.8*104焦耳的热量，问流过这根电阻丝的电流是多少？,解题格式：,电阻R=50

9、，热量Q=1.8*104J，时间t=10s,电流I,由焦耳定律： Q=I2Rt 所以：I=（Q/Rt）1/2 =（1.8*104/（50*10）1/2 =6（A）,这根电阻流过的电流为6安培。,电动机,1.能量转化：,电能 = 机械能 + 内能,2.总功（电能）：,W总=UIt,3.有用功（机械能）：,W有=Gh,4.额外功（内能、热量）：,2. 如图所示的电动机是一种使用广泛的动力机械，从能量转化的角度看它主要是把电能转化为机械能，还有一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉。现有一台电动机，当电动机两端加220V电压时，通过电动机线圈的电流为50A。问：（1）每分钟该电动机消耗的电能是多少，（

10、2）已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt（其中I、R和t分别表示通过导体的电流、导体的电阻和通电时间），若该电动机线圈的电阻是0.4，则线圈每分钟产生的热量是多少?（3）这台电动机每分钟所做的机械功是多少?,焦耳在1818年12月24日生于英国曼彻 斯特，他的父亲是一个酿酒厂主.焦耳自幼跟随父亲参加酿酒劳动，没有受过正规的教育。青年时期，在别人的介绍下，焦耳认识了著名的化学家道尔顿.道尔顿给予了焦耳热情的教导.焦耳向他虚心的学习了数学、哲学和化学，这些知识为焦耳后来的研究奠定了理论基础.1840年，焦耳把环形线圈放入装水的试管内，测量不同电流强度和电阻时的水温.通过这一实验，他发现：导体在

11、一定时间内放出的热量与导体的电阻及电流强度的平方之积成正比.四年之后，俄国物理学家楞次公布了他的大量实验结果，从而进一步验证了焦耳关于电流热效应之结论的正确性.因此，该定律称为焦耳楞次定律.焦耳活到了七十一岁.1889年10月11日，焦耳在索福特逝世.后人为了纪念焦耳，把功和能的单位定为焦耳.,小结,1、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成 内能，这就是电流的热效应,2、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟 导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这 就是焦耳定律,3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制,交流展示,1、电热器是利用电流的_效应工作的。下列各种电器中，不是利用电流的

12、热效应来工作的是（）A.电风扇B.电熨斗C.电炉D.电饭锅2、焦耳定律的内容是：。,交流展示,3、电熨斗通电后，熨斗面很烫，而连接熨斗的导线却不怎么热，这是因为（）A导线电阻远小于熨斗电阻，导线消耗的电能很少；B导线外有绝缘皮隔热C导线的散热比熨斗快；D通过导线的电流远小于通过熨斗的电流；4、如果电视机、电烙铁和电风扇上都标有“220V，60W”的字样，它们都在额定电压下工作相同时间，则三个用电器产生的热量是（）A.电烙铁最多B.电视机最多C.电风扇最多D.一样多,交流展示,5.额定功率为1000w的热水器，正常工作10min产生多少热量？6、焦耳定律是反映电流的效应的规律，即能转化为的规律。

13、7、一电炉的电阻是100，通电时间10秒钟产生的热量为4105J,通过这个电炉的电流是A,交流展示,8、电流通过电风扇做功时，能转化为能和能，如果电流做功3.6106J,电风扇获得的机械能一定3.6106J(选填大于、小于、等于)9、当0.2安的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4安时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的()A、2倍B、4倍C、0.25倍D、0.5倍,交流展示,10、两个电热器的电阻之比为43，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_；若两个电热器的电阻相同，通过的电流之比为13，在相等的时间里产生的热量之比为_。11、某电热器的

14、电阻是55欧姆，工作时的电流是10A，试求：5分钟产生多少热量？消耗了多少电能？,交流展示,12、一只标有“220V、45W”的电热器，在额定电压下使用时，通电30min可以产生多少焦耳的热量？13.一个20的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是多少？释放热量为多少？14.阻值为20的电阻丝两端加上6V的电压时,10min内电阻丝产生的热量是多少?,交流展示,15.一台电风扇和一个电熨斗，如果使用时电流做功相同，电能转化为内能（）A一样多B电风扇较多C电熨斗较多D无法比较16用粗细均匀的电热丝加热烧水，通电10min可烧开一壶水，若将电热丝对折起来接在原来的电路中，则烧开同样一壶水的时间是（不计热量的损失）（）A25minB.5minC.20minD.40min,交流展示,17.如图，电动机M的线圈电阻为0.5，当S断开时，电流表读数为1A当S闭合时，电流表读数为3A。问：（1）电阻R为多大？（2）电动机的机械功率为多大？（3）电动机工作2min，电动机线圈产生了多少热量？,再见,