15.3 电热器 电流的热效应 课件 2023-2024学年苏科版物理九年级下册

单/击/此/处/添/加/副/标/题/内/容 电热器 电流的热效应 1 目录/CONTENTS 01 02 03 04 提问: 那么铅笔芯的温度是怎么升高的呢? 火柴为什么会被点燃呢? 因为铅笔芯的温度达到了火柴的燃点 电流对铅笔芯做功,能量是如何转化的? 有电流对铅笔芯做功 将电能转化为了内能 请注意: 1.正文标题为:黑体,30号字; 2.正文内容为:华文楷体,尽量不小于24号,特殊辅助性文字不低于18;根据文字量可适当调整。内容文字一行一般不能超过28个字,单页文字一般不能超过8行。 3.拍摄版本呈现内容务必与上传版本呈现的内容完全一致。 英文 1.正文标题为:以Times New Roman为主,可搭配使用Arial。字号为32—36号,特别强调可以用40号。 2.正文内容为:以Times New Roman为主,可搭配使用Arial。字号为24—28号,特别强调可用32号。 3.英文每行一般不能超过15个单词;单页文字一般不能超过8行。 2 一、电流的热效应 电流通过导体时电能转化为内能,使导体发热的这种现象称之为电流的热效应。 电热器:主要利用电流热效应工作的装置。 3 二、探究影响电流热效应的因素 提出问题 电流通过电热器产生的热量与哪些因素有关? 做出猜想 4 做出猜想 ① 可能与电流大小有关 ② 可能与通电时间有关 还有其他有依据的猜想吗? 5 设计实验 问题1:当电热与多个因素有关时,应该用什么方法进行研究? 问题2:如何比较电阻丝产生热量的多少呢? 控制变量法 做出猜想 ① 可能与电流大小有关 ② 可能与通电时间有关 ③ 可能与电阻大小有关 6 问题2:如何比较电阻丝产生热量的多少呢? 通过温度计示数的变化量比较电阻丝产生热量的多少。 转换法思想 优化实验现象: 选择直接利用电阻丝加热空气,不仅组装器材简单方便,而且升温快节约课堂时间; 同时将普通温度计换成灵敏度高、可视性强的电子温度计,方便学生直接获取示数。 7 探究一:电流热效应与电流的关系 实验方法: 控制电阻和通电时间相同,改变电流。 8 探究一:电流热效应与电流的关系 实验方案 方案①:将电阻与滑动变阻器串联,通过移动滑动变阻器改变电流,比较前后相同时间内产生电热的多少。 方案②:选择同一电阻,将其接入电源电压不同的电路中,分析相同时间内电阻产生的热量。 9 探究一:电流热效应与电流的关系 结论:在电阻和通电时间相同的情况下,电流越大,电流通过导体产生的热量越多。 数据分析 I1=0.6A I2=1.2A 21.8 21.8 24.9 22.5 0.7 3.1 10 探究二:电流热效应与电阻的关系 实验方法: 控制电流和通电时间相同,改变电阻。 实验方案: 选用阻值大小不同的两个电阻,将其串联接入电路,比较产生电热的多少。 11 探究一:电流热效应与电阻的关系 结论:在电流和通电时间相同的情况下,电阻越大,电流通过导体产生的热量越多。 数据分析 R1=5 R2=7.5 23.3 23.0 26.2 24.8 1.5 3.2 12 探究三:电流热效应与时间的关系 实验方法: 实验方案: 将电阻接入电路,记录初始温度,然后通电15s记录一次温度,通电30s再记录一次温度。 控制电流和电阻相同,改变通电时间。 13 探究三:电流热效应与时间的关系 结论:在电阻和电流相同的情况下,通电时间越长,电流通过导体产生的热量越多。 数据分析 t1=5 t2=7.5 22.4 22.4 24.8 23.1 0.7 2.4 14 得出结论 影响通电导体产生热量的因素有电阻、电流、通电时间。并且导体的电阻越大、通过导体的电流越大、通电时间越长,电流通过导体产生的热量越多。 15 焦耳(James Prescott Joule,1818-1889),英国物理学家。用近40年的时间做400多次实验,研究电热和电功的关系。通过大量实验,最终于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的定量关系,提出了著名的焦耳定律。为了纪念他对科学发展的功绩,能量和功的单位被命名为“焦耳”。 16 三:焦耳定律 1、内容:电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体电阻成正比,与通电时间成正比。 2、公式:Q热= I2Rt 3、单位:电流I-安培(A)电阻R-欧姆( ) 时间t-秒(s) 热量Q-焦耳(J) 17 4、电功 电流通过电炉、电饭锅、电烙铁等电热器时,电能几乎全部转化为内能,电热器产生的热量等于电功。即Q=W=UIt ,又根据 U=IR ,所以Q=I2Rt= 但是还有一些用电器,比如电动机,他们工作时将大部分的电能转化为机械能,只有少量电能转化为内能,则Q<W。 焦耳定律使用于任何用电器电热的计算 18 【例题1】:某电热器接入220V的电路中正常工作