3.6 电能 第3课时（含配套实验视频） 课件-2023-2024学年九年级科学上册同步精品课堂（浙教版）

3.6 电能 第3课时 夏天，使用的电驱蚊器 冬天，使用的电取暖器 夏天，你使用电驱蚊器吗？冬天，你使用电取暖器吗？这些用电器工 作时都会发热，你知道它们的工作原理吗？ Teaching Analysis 教学分析 原来，电流通过各种导体时，会使导体的温度升高，这种现象叫做电 流的热效应。 从能量的转化看，电流通过导体发热的过程实质上是电能转 化为内能的过程。 Teaching Analysis 教学分析 各种各样的电热器都是利用电流的热效应工作的。 Teaching Analysis 教学分析 你能列举一下生活中的电热器吗？ 电驱蚊器 电取暖器 电熨斗 电热毯 电热壶 电饭煲 各种电热器在结构上有什么相同之处？ Teaching Analysis 教学分析 电流的热效应有什么利和弊？ 优点：无污染、热效率高、方便控制和调节温度。 缺点：①在家庭电路中，由于长期的电流热效应，导线外的绝缘层会加速老化，甚至会 烧毁绝缘层而引发火灾； ②同时，由于电流热效应，会影响家电的使用性能和寿命。 那么，电流通过导体产生的热的多少跟哪些因素有关呢? Teaching Analysis 教学分析 1563886449 如图所示，2只烧瓶内装有煤油，瓶塞上各插1根玻璃管，瓶内 各装1根阻值不同的电阻丝R甲和R乙。 烧瓶与玻璃管相当于液体温度计，只要比较2根玻璃管内液面上升的高度，就可以比较出液体温度上升的高低，进而比较2根电阻丝放出热量的多少。 Teaching Analysis 教学分析 实验一：研究电阻的大小对产生热量的影响 研究电热器电阻的大小对产生热量的影响要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制电流和通电时间不变，则可以让两个阻值不同的电阻串联后接入电路。 1、设计实验：控制变量法 （1）将2根电阻丝串联在电路中，标出2根玻璃管内液面的位置。 （2）闭合开关，记下电流表的读数：0.45A （3）经过一段时间后，标出2根玻璃管内液面的位置。 2、实验步骤 Teaching Analysis 教学分析 1563886449 3、结论 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。 （4）比较2根玻璃管内液面上升的高度发现:当电流相等，通电时间相同时，电阻大的，液柱升高的多。 Teaching Analysis 教学分析 视频：研究电阻的大小对产生热量的影响 Teaching Analysis 教学分析 实验二：研究电流大小对产生热量的影响 1、设计实验 要研究电流大小对产生热量的影响，应该控制电阻和通电时间不变，改变电流的大小。 2、实验步骤 （1）在实验一的电路中，切断开关，使煤油温度降到室温。 当2根玻璃管中的液面降回到原来的 高度后，减小滑动变阻器的阻值，闭 合开关，记下电流表的读数。 Teaching Analysis 教学分析 （2）经过与第一次相同时间的通电后，标出甲瓶（或乙瓶） 玻璃管内液面的位置。 （4）实验结论：电阻相等时，相等时间内，通过电阻的电流越大，电流产生的热量就越多。 （3）与上次该玻璃管内液面上升的高度相比，可以推测得出结论， Teaching Analysis 教学分析 视频：研究电流的大小对产生热量的影响 Teaching Analysis 教学分析 显然，通电的时间越长，电流产生的热量就越多。 进一步的实验可以得出：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。这个规律叫做焦耳定律（Joule's laws），它最先是由英国科学家焦耳发现的。 Q = I2 R t 焦耳定律可以用以下的公式表示： Teaching Analysis 教学分析 热量Q的单位：焦耳(焦)，符号J 1焦耳 = 1安2 •欧 •秒 公式：Q=I2Rt I的单位:安(A)， R的单位:欧(Ω)， t的单位:秒(s)。 焦耳（1818-1889） Teaching Analysis 教学分析 电吹风机和电熨斗通电时都会发热，哪种用电器可以认为是将电能全部转化成了内能？ 电吹风机工作时电能转化成热能和机械能； 电熨斗工作时可以认为是将电能全部转化成了内能。 Teaching Analysis 教学分析 电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热即：Q=W，那么，电热就正好等于电功。这种情况下，焦耳定律也可以利用电功公式和欧姆定律推出。请你自己推导一下。 若电流做的功全部用来产生热量即:Q = W 又∵W = UIt 根据欧姆定律U = IR ∴Q = W = UIt = I2Rt Teaching Analysis 教学分析 课本例题：如图是