《杏红物理》第十六章 电流做功与电功率 16.4 科学探究:电流的热效应(课件+素材)

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名称 《杏红物理》第十六章 电流做功与电功率 16.4 科学探究:电流的热效应(课件+素材)
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文件大小 7.0MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2014-12-29 15:13:08

文档简介

课件23张PPT。《杏红物理》精品课件之新授课篇www.21cnjy.com精致的课件精致的课件四第杏红物理杏红物理精致的课件节电流的热科学探究:效应教学目标:知识与技能:1、知道电流的热效应,电热与哪些因素有关;
2、理解焦耳定律的内容、公式、单位及其应用。过程与方法:探究电热影响因素,体会等效替代法和控制变量法。 情感态度与价值观:介绍焦耳对电热探索的过程,引发学生勇攀科学高峰的热情。 星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明
别看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈
一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开
始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业,
小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一
招就知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样
做的?她摸了摸电视机的的散热窗,发现那儿还热着呢。你有类似的经历吗,这个故事对你有什么启示?电热油汀电熨斗电热毯它们的共同点是?电炉热得快内部具有电热丝(发热体)电热水壶利用电热丝(发热体)直接将电能转化为内能的装置微波炉、电磁灶因为没有电热丝所以不属于电热器电流的热效应:电流通过导体时,导体发会热的现象电热器:电流热效应的运用:可以判断导体中是否有电流电热器是利用电流热效应工作的装置1.电流通过导体时,电能要转化成热,这个现象叫做电流的热效应。(电流通过导体时,导体会发热)一、电流的热效应2.【思考】为什么电热丝热的发红,而导线却几乎不发热?发热的多少与什么因素有关?猜想与假设:1.可能与电阻有关电阻越大,电流热效应越大2.可能与电流有关电流越大,电流热效应越大通电时间越长,电流热效应越大3.可能与通电时间有关二、电流的热效应与什么因素有关设计实验:【实验目的】 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 【实验原理】 当电流通过电阻丝时,电流产生的热量就使瓶
中的煤油温度升高、体积膨胀,即电流做功使电能
转化为物体的内能(W=Q)。当物体的内能增加时,
温度就会升高,电流产生的热量越多,温度计管内
的液面就上升的越高,示数就越大,我们可以通过
温度计示数变化的大小来比较电流产生的热量的多
少,从而比较电流做功的多少。 请同学们阅读课本P130图16-14及P131图16—16,了 解实验装置及装置中用的器材,看一看你对该装置 有什么质疑可以提出来。1.为什么实验中要用煤油?用水不行吗?因为煤油的比热容比水小,所以,等质量的煤油在
吸收相同的热量时,煤油的温度升高的比较快。2.为什么是等量的煤油,不等量行吗?只有用等量的煤油,才能通过比较它们的温度来讨论
电流产生的热量。【实验方法】 1.控制变量法;2.转换法根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. ?纯电阻电路:非纯电阻电路:∴ Q =W = UIt = I 2Rt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】W总>Q (W总=UIt =W其他+Q)例1. 有一电炉正常工作时电压为220V,其电阻为
48.4Ω,求它正常工作一小时,发热多少焦?例2. 有一电动机其线圈的电阻为10Ω,其正常工作
的电压为220V,工作时的电流是3.5A,其正常工作
一小时消耗的电能和发热的多少?解: 1h=3600s。
因电流通过电炉做功时,电能全部转化为内能。解: 1h=3600s。
W=UIt=220V×3.5A×3600s=2.772×106J
Q=I 2Rt=(3.5A)2×10Ω×3600s=4.41×105J.2.电热器的发热体:3.电热器的优点:① 电热饮水机
② 电熨斗
③ 电烙铁
④ 电烤箱
⑤ 电热孵化器
⑥ 电热水器电阻大、熔点高的电阻丝。污染小、使用方便。三、电热的利用 1.电热器:利用电流的热效应来工作的设备。防止方法:散热窗、散热片、散热风扇、通风等。结束四、电热的危害与防止 小结:1.电流通过导体时,电能转化为热的现象,叫
电流的热效应。2.焦耳定律:Q=I2Rt3.利用电流热效应来工作的用电器叫电热器,
电热器的发热体:电阻大、熔点高。4.要从通风、散热等角度来有效地防止电热的
危害。1.请你想象一下,假如没有电流的热效应,下列设备还能工作的是(  )
A.白炽灯 B.电烤箱 C.保险丝 D.电风扇
【解析】选D。本题考查电流热效应的应用。利用电流热效应工作的用电器将电能转化为内能,故白炽灯、电烤箱、保险丝都是利用电流热效应工作的;电风扇主要是把电能转化为机械能,因此假如没有电流的热效应,电风扇还可以工作,故D选项正确。2.电烙铁通电一段时间后变得很烫,而连接电烙铁的导线却没有明显发热,这主要是因为(  )
A.导线的绝缘皮隔热
B.导线散热比电烙铁快
C.通过导线的电流小于通过电烙铁的电流
D.导线的电阻远小于电烙铁电热丝的电阻
【解析】选D。本题考查焦耳定律的应用。导线与电烙铁串联,流过它们的电流相同,由于导线的电阻远小于电烙铁的电阻,根据公式Q=I2Rt可知,导线产生的热量远小于电烙铁产生的热量,故选D。3.在“探究焦耳定律”的实验中,为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系,必须同时保持(  )
A.电阻相等和电流相等
B.电阻相等和通电时间相等
C.通电时间相等和电流相等
D.电阻相等、通电时间相等、电流相等
【解析】选C。本题考查焦耳定律实验中的研究方法——控制变量法。由焦耳定律Q=I2Rt知,在研究电热与电阻的关系时,应保持电流和通电时间相同。故选C。 找找你容易错在哪里?
一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A。若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1min内产生的热量是多少焦耳?
【学生自答】
W=Q=UIt=220V×10A×1min=2200J 【教师点评】
(1)公式错误:电动机工作时,把电功部分转化为电热,所以W不等于Q。
(2)单位没有进行换算,需将时间单位换算为s。
【正确解答】
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×60s=1.2×104J 作业:P133页1、2、3、4再见