13.4 电流的热效应课件 2022-2023学年北师大版九年级全一册物理(共20张PPT)

(共19张PPT)
生活小趣事
星期日，小红的妈妈出门买菜，出门前嘱咐她好好写作业，不要看电视。妈妈回来发现电视机没打开，可是用手一摸电视机后盖就断定小红刚看过电视。
你知道妈妈是根据什么判断小红看过电视的吗？
生活中，许多用电器接通电源后，都产生大量的热。
第四节 电流的热效应
第十三章 电功和电功率
一、电流的热效应
给电热水壶通电，电热水壶可以将其中的冷水加热
给电烤箱通电，电烤箱可以将食物烤熟
电脑主机箱长时间工作后外壳会发热，
这些热量从哪里来的呢？
事实表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应
问题与思考
家用电取暖器通电后电热管烧的通红，而与之连接的导线却几乎不发热。
电流通过导体时产生热量跟什么因素有关
猜想与假设
结合生活经验，猜想电流产生热量的影响因素
（1）电热器通电发热，不通电不发热。
可能与电流有关，I 越大，Q越大
（2）同一电热器，通电时间越长，发热越多。
可能与时间有关，t 越大，Q越大
（3）电热丝热的发红，而导线却几乎不发热。
可能与电阻有关，R越大，Q越大
实验探究
利用电热器加热质量相同的同种液体，通过液体温度升高的情况判断通电导体产生热量的多少，具体方案如下：
转化
实验结论：在通电时间、电流相同时，电阻越大的
产生的热量多。
(1)选择两个阻值不同的电热丝，在相同时间内通过大小相同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电热丝产生的热量多。
10Ω
20Ω
(2) 选择两个阻值相同的电热丝，在相同时间内通过大小不相同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电热丝产生的热量多。
10Ω
10Ω
I1
I2
I1 > I2
实验结论：在通电时间、电阻相同时，电流越大的
产生的热量多。
(3)我们很容易能够确定电热丝阻值和电流大小相同时，通电时间越长，产生的电热越多
归纳总结
结论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。
结论2：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。
结论3：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。
本实验中为什么选用煤油而不用水？
因为煤油的比热容小，在相同情况下，煤油的温度变化大，便于观察。
注意！
二、焦耳定律
实验表明：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应就越显著。
英国物理学家焦耳做了大量的实验后，最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系。
1、焦耳定律：电流通过导体所产生的热量与导体的电阻
大小成正比，与电流的平方成正比，与通电时间成正比。
2、公式： Q = I2Rt
3、单位：焦耳（J）
电流 I 的单位：A
电阻 R 的单位：Ω
时间 t 的单位：s
热量 Q 的单位是：J
例1：一段44 的电热丝接在220V的电源上，在1分钟内共产生多少热量？
解：
I =
U
R
=
220V
44Ω
=5A
Q=I2Rt=(5A)2×44Ω×60s=66000J
4、电功与电热的关系
电流通过导体（电阻不为零）时会产生热量
电能全部转化为内能
纯电阻电路
所有电热器
Q = W
即Q=Pt=UIt =I2Rt=
U2
R
电能部分转化为内能
例如：电炉
电锅
热水器电饭煲
非纯电阻电路
转化为其它形式的能
例如：电动机电视机
日光灯节能灯
Q < W
即W= W 其它＋Q
Q = I2Rt 适用于任何电路的热量计算
例2：某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5 ，当它正常工作一分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？
解：消耗的电能为:
W总=UIt=220V×2A×60s=26400J
线圈中产生的热量为：
Q=I2Rt=(2A)2×5 ×60s=120J
得到的机械能为：
W机=W总－Q=26400J－120J=25200J
三、电流热效应的利用和危害
电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用。如图是我们常见的家用电器，它们都是利用电流的热效应工作的。在科研、生产中，孵化器，电烤箱、烘干机等也应用了电流的热效应。
常见的用电器，例如电视机、计算机、电风扇等用电器工作时，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，又会由于升温使用电器有被烧毁的危险，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电风扇等方法散热。
课堂小结
电流的
热效应
定义
电流产生热量
的影响因素
电流大小
电阻大小
通电时间
焦耳定律：Q=I2Rt
电流热效应的利用和危害
练一练
2、将一台“220V 100W”的电风扇，一个”220V 100W”的充电器，一把“220V 100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他们时发热功率最大的是 （ ）
A.电烙铁 B.充电器
C.电风扇 D.一样多
1、下列事例中，不属于利用电热的是（ ）
A. 用电饭锅煮饭
B. 电热孵卵器孵小鸡
C. 用电熨斗熨衣服
D. 电视机加散热窗
3、一根电阻丝,若将其两端电压变为原来的2倍，通过它的电流变为原来的 倍，相同时间内产生的热量变为原来的 倍。
4、一个电加热器，电阻为100Ω，工作时通过加热器的电流为2A，则它工作200s产生的热量( )
这段时间内电流做的功是（ ）
5、某直流电动机线圈的电阻是1.5 Ω，把它接在稳压电源上，闭合开关，电动机正常工作，通过线圈的电流是2 A，在20 s内电动机所做的机械功是1080 J。试求：
(1)这段时间内，电流通过线圈产生的热量是多少。
(2)这段时间内，电流通过电动机做的功是多少，电源电压是多少。
(3)如果在工作过程中，电动机因故障卡住无法转动，此时电动机中的电流是多少。
休息一会儿……
今天就到这吧……
同学们，
再见！