13.4电流的热效应 课件-2024-2025学年北师大版物理九年级上学期

第十三章 电功和电功率 第四节 电流的热效应 情景引入 上周六，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是。。。 小明老爸是怎么发现他偷看了电视的？ 电流的热效应跟什么因素有关呢？ 1.通过分享生活经验感知电流的热效应。 2.通过讨论，设计实验验证影响电流热效应的因素。 3.会运用焦耳定律进行计算。 生活是一面镜子。你对它笑，它就对你笑；你对它哭，它也对你哭。 知识储备 电流的热效应 一 原因：电流通过导体时 转化成 。 电能 内能 ？ 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。 教材P122 第1题 电流的热效应跟什么因素有关呢？ 现象: 电炉丝和导线通过的电流相同。 为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？ 电阻不同 猜猜看 电流产生的热量Q与那些因素有关? 2、开一盏小功率台灯时，摸摸导线没什么明显的感觉， 但是当我们用大功率吹风机吹头发时，摸摸导线会感觉导线暖暖的，这是为什么？ 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？ 电流不同 时间不同 电流产生的热量Q与那些因素有关? 电阻R 电流I 通电时间t 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 思考：实验中通过观察什么现象来比较电流产生的热量的多少？ 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 。 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 。 上升的高度 多 转换法 1.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. 3.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. 2.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. 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。 教材121页 　　焦耳（James Prescott Joule， 1818—1889），英国物理学家。用 近 40 年的时间做了 400 多次实验， 研究热和功的关系。通过大量的实 验，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 时间的关系。 焦 耳 焦耳定律 二 1．内容： 电流通过导体产生的热量跟 的二次方 成正比，跟导体的 成正比，跟通电 成正比。 2．公式：　　 3．单位： . 电流 电阻 时间 焦耳（J） I-安，R-欧，t-秒 能力提升 公式的推导： 电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，则 Q=W（电热=电功） 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. 非纯电阻电路：W总＞Q (W总＝UIt =W外＋Q) 电炉丝 导 线 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？ 用焦耳定律解释 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。 考考你 如图所示是探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”的实验装置。 (1)实验中通过观察____ __ _____来比较电流产生的 热量的多少。 (2)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______相等、初温相同的同种液体。 (3)实验结论是： 在电流、通电时间相同时，_____ __， 产生的热量越多。 温度计示数的变化 质量 电阻越大 电热的作用---有利的一面 三 电饭煲 电热蚊香 电水壶 电熨斗 电暖器 电炉 电热的作用---有害的一面 三 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 1．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。 2．公式：Q = I2Rt  3．单位：焦耳（J） 4．当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即 　　Q = W = UIt = I2Rt 如：电暖器，电饭锅，电炉子等。 当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能： W＞Q热 课堂练习 1.下列用电器属于利用电流热效应工作的是（　　） A．电饭锅 B．电风扇 C．计算机 D．电视机 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 C A 课堂练习 3.某导体的电阻是 2Ω，通过它的电流为 1A，通电 1min 时，导体上产生的热量是多少？ 能力提升 4.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 课堂练习 作业： Lavf57.62.100 $$