13.4电流的热效应 --2024-2025学年北师大版物理九年级上学期

温故知新 1、电流做功的过程，实质是 能转化为 能。 2、电动机工作过程 能转化为 能； 蓄电池充电过程 能转化为 能； 电炉工作过程 能转化为 能； 电灯工作过程 能转化为 能和 能； 电 其他形式 电 电 电 电 机械 化学 内 内 光 3、什么是电功？它的公式是什么？ 4、什么是电功率？如何计算？ 电流做的功 W=UIt 物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫电功率 P＝ 一 =IU W t 第十三章 ·电功和电功率 第四节 电流的热效应 一、电流的热效应 电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。 利用电流做功将电能转化为内能的装置，统称为电热器。 想一想 说一说 你知道生活中的哪些用电器存在类似现象? 电热器 电熨斗 电吹风 电饭锅 电流的热效应 电蚊香 电 炉 电流通过电暖器的导线和电热丝时，为什么电热丝热得发红，而导线却几乎不发热? 电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关? 思考： 1、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？ 2、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，这又是为什么？ 3、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。 这又是为什么？ 电阻不同 电流不同 时间不同 二、电流产生的热量Q与那些因素有关? 提出问题 电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关？ 做出猜想 实验方法 控制变量法 电 流：I 电 阻：R 通电时间：t 方案一：烧瓶内装有煤油，电阻丝产生热量会使煤油温度升高， 用 测量温度；温度变化的越大，产生热量的越 。 讨论：1、实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？ 温度计 多 方案二：电阻丝加热密封容器中的空气， 观察管中液柱 ；液柱上升的越高，产生的热量越 。 多 转换法 上升的高度 设计实验 2、怎样控制电流相同？ 3、怎样改变电流？ 方法：把电阻R1和R2串联。 方法：把电阻R1和R2并联，并利用滑动变阻器。 R1=5Ω R2=10Ω R1 > R2 R1 R2 电阻丝 结论： 在电流、通电时间相同时，阻值 的电阻产生的热量多。 探究一：产热多少与电阻大小的关系 实验验证 大 电阻丝 结论： 在电流、电阻相同时，通电时间 的产生的热量多。 探究二：产热多少与通电时间的关系 实验验证 长 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。 探究三：产热多少与电流大小的关系 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. 在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多. 1 2 3 实验分析 总结：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应越显著。 1.内容： 2.公式： 3.单位： 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 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.   Q = I2Rt I-安，R-欧，t-秒，Q-焦. 根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.   纯电阻电路：W总=Q放=Pt=UIt=U2/R t=I2Rt 非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q) 焦耳定律适用于任何用电器的热量计算，对只存在电流热效应的电路也可用Q =W = UIt = Pt = U2/R t来计算热量. ∴Q = W = UIt = I2Rt 根据欧姆定律U = IR 又∵W = UIt  若电流做的功全部用来产生热量即Q = W   注意： 得出结论 答：导线与电炉丝串联电流相等，但电炉丝的电阻比导线电阻大得多，根据焦耳定律Q=I 2Rt 知，在 电流、通电时间相等时，电阻大的产生热量较多，所以电炉丝很热，而导线却不热。 想一想 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？ 电饭煲 电热蚊香 电水壶 电熨斗 电暖器 电炉 四、电热的作用：有利的一面 四、电热的作用：有害的一面 加快散热的方法三：散热风扇 加快散热的方法二：散热孔 加快散热的方法一：散热片 课堂小结 一、电流的热效应： 电流通过导体时,电能转化成内能的现象叫电流的热效应. 1.内容：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。 二、焦耳定律 北京师范大学出版社 九年级 | 全一册 2.如图所示是研究电流热效应的部分实验电路,甲电阻丝的阻值小于乙电阻丝的阻值。比较通电后两根电阻丝各自两端的电压U甲、U乙以及它们在相同时间内分别产生的热量Q甲、Q乙的大小,下面关系中正确的是　(　　) A.U甲=U乙,Q甲=Q乙 B.U甲<U乙,Q甲>Q乙 C.U甲<U乙,Q甲<Q乙 D.U甲>U乙,Q甲<Q乙 1.下列用电器中,利用电流热效应工作的是　(　) A.电视机　　B.电热毯　　C.电风扇　　D.电脑 B C 课堂练习 北京师范大学出版社 九年级 | 全一册 3.某电饭锅内有R0=44Ω、R=2 156Ω的两根电热丝,将它们接入电路。如图,当S分别置于“1”挡和“2”挡时, 挡是保温状态,当S接“2”挡时,电路中的电流大小是 ,通电100 s电路产生的热量是 J。 1 5 A 1.1×105 谢谢观看！ $$