13.3 电流的热效应（课件）- 2025-2026学年物理北师大版（2024）九年级全一册

第十三章　电功和电功率 第三节　电流的热效应 1 预习清单 1.电功的定义:____________称为电功。电流做功的过程,实际上就是______能转化为__________的能的过程。电功的符号是________,国际单位是________。电功的计算公式是________,推导公式有:________,________。 电流做的功 电 其他形式 W 焦耳 W=UIt W=I2Rt W=t 预习清单 2.电流的热效应:电流通过导体时会产生________,将________能转化为________能,这种现象叫作电流的热效应。生活中常见的利用电流的热效应工作的电器有________、___________等。 热量 电 内 电饭煲 电热水器 预习清单 3.焦耳定律的表述:电流通过导体时产生的热量,跟___________成正比,跟___________成正比,跟__________成正比。用公式表述为________。 电流的平方 导体的电阻 通电时间 Q=I2Rt 导入新课 展示两片长度相同、但横截面积相差较大的锡箔纸,断开开关,把它们串联接入电源电压为9 V的电路中。 问题: 1.哪片锡箔纸的电阻较大? 2.断开开关时,电路中有电流通过吗? 闭合开关后,通过两片锡箔纸的电流有什么关系? 3.闭合开关后,会出现什么现象? 4.闭合开关后,会有什么能量转化? 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 1.电流的热效应:电流通过导体时会产生热量,将电能转化为内能,这种现象叫作电流的热效应。 2.问题:电流通过导体产生的热量与哪些因素有关呢? 3.猜想: (1)电流通过导体产生的热量与导体电阻有关。 (2)电流通过导体产生的热量与通过导体的电流有关。 (3)电流通过导体产生的热量与通电时间有关。 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 4.实验设计: 探究1:探究电流通过导体产生的热量与导体电阻的关系。 请思考、讨论,并完成下表。 请画出实验设计的电路图。 请设计实验数据记录表格。 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 探究2:探究电流通过导体产生的热量与通过导体的电流的关系。 请思考、讨论,并完成下表。 请画出实验设计的电路图。 请设计实验数据记录表格。 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 探究3:探究电流通过导体产生的热量与通电时间的关系。 请思考、讨论,并完成下表。 请画出实验设计的电路图。 请设计实验数据记录表格。 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 5.进行实验、分析与论证: 展示实验器材并进行演示实验,提醒学生注意观察。 根据实验数据,分析实验结果,得出结论: 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 (1)在电流大小和通电时间相同的条件下,________越大,液体的温度升高得越________,表明电流通过导体产生的热量越________。 (2)在导体电阻大小和通电时间相同的条件下,______越大,液体的温度升高得越________,表明电流通过导体产生的热量越________。 (3)在导体电阻大小和电流大小相同的条件下,______越长,液体温度升高得越________,表明电流通过导体产生的热量越________。 任务一：实验探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关 6.实验评估: 利用探究1的器材,能探究电流通过导体产生的热量与通过导体电流大小是否有关吗?需要添加器材吗? 如何进行? 任务二：认识焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量实验,最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系:电流通过导体时产生的热量,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。这个规律叫作焦耳定律。 计算公式:Q=I2Rt。 电流通过导体时,电能全部转化为内能时,电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W,即Q=W=UIt。 任务二：认识焦耳定律 例题 一个电热杯的额定电压为220 V,其额定功率为300 W。此电热杯正常工作时,2 s内消耗的电能是多少? 解 Q=W=UIt=Pt=300 W×2 s=600 J。 任务三：电流热效应的应用与危害 1.应用: 电流的热效应在生产生活中有着广泛的应用。展示利用电流热效应工作的电器,如电饭锅、电暖器、电热水壶、电烙铁等,简要分析它们的工作原理,了解电流热效应在生活中的广泛应用。 任务三：电流热效应的应用与危害 2.危害及预防措施: 常见的用电器,如电视机、计算机、电风扇等,在工作过程中都不可避免地发热。这也是电流热效应的表现,它既会浪费能源,又可能导致用电器因温度过高而被烧毁,如电线发热引发火灾等,因此很多用电器采用设置散热孔、散热片或在发热部位安装散热风扇等方法散热。 核心总结 1.电流通过导体时会产生热量,将电能转化为内能,这种现象叫作电流的热效应,电流通过导体时产生的热量多少与电流大小、电阻大小、通电时间长短有关。 2.焦耳定律:电流通过导体时产生的热量,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。计算公式Q=I2Rt。 3.电流的热效应在生活中有广泛应用,但也可能带来危害,要合理利用并采取预防措施。 课堂评价 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 A 课堂评价 2.某导体的电阻是10 Ω,通过它的电流为1 A,通电1 min时,导体上产生的热量是多少? Q=I2Rt=(1 A)2×10 Ω×(1×60) s=600 J。 课堂评价 3.小明想探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关。她连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温相同的煤油,两个电热丝的电阻值分别为R1、R2(R1<R2)。闭合开关一段时间后,分别记录此时两个温度计的示数。 课堂评价 (1)该实验中:电流通过导体产生热量的多少用___________________来反映。 (2)实验探究的是电流通过导体产生的热量与__________是否有关。 (3)该实验采用串联电路可以控制__________相同和__________相同。 温度计示数的变化 导体电阻 电流大小 通电时间 $$