13.4、电流的热效应 课件 (共27张PPT)

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新课导入
创设情境
给电加热器通电可将水加热
给电烤箱通电可将其中的食物烤熟
给电取暖器通电一段时间会变得非常热
这些热量是从哪里来的呢？
第十三章 电功和电功率
授课人：
§13.4 电流的热效应
新课讲解
一、电流的热效应
事实表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作______________.
电流的热效应:
电流的热效应
能量转化:
______转化为______.
电能
内能
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
01 问题与猜想
(1)电熨斗通电时间过长，会产生过多的热量，烫坏衣服，说明了什么？
说明电流的热效应与_________有关.
通电时间
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
(2)电炉丝和导线串联接入电路，通过电炉丝和导线的电流、通电时间相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
说明电流的热效应与______有关.
电阻
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
(3)电路发生短路时，电流很大，会把导线的绝缘皮烧掉，甚至发生火灾可能会引起火灾？
说明电流的热效应与______有关.
电流
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
转换法
导体内能
W
电流做功
Q
热传递
通电导体产生的热量Q
液体内能
电能
Δt
02 实验设计
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
02 实验设计
实验方法
控制变量法
实验设计
1. 电流通过导体时产生热量的多少如何测量？
通过等质量同种液体温度计示数的变化反映电流通过导体产生热量的多少(转换法)
转换法
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
02 实验设计
实验设计
2.若有水和煤油，选择什么液体比较好？
选用煤油，煤油比热容较小，吸收相同热量，煤油温度上升得快，实验现象越明显.
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
02 实验设计
实验装置
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
03 进行实验
实验1
电流(1A)、通电时间相同，电阻不同
通电时间 放R1的煤油温度(1A) 放R2的煤油温度(1A)
1min
2min
3min
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
03 进行实验
实验2
电阻、通电时间相同，电流(2A)不同
通电时间 放R1的煤油温度(1A) 放R1的煤油温度(2A)
1min
2min
3min
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
03 进行实验
通电时间 放R1的煤油温度(1A) 放R2的煤油温度(1A) 放R1的煤油温度(2A)
1min
2min
3min
电流的热效应与哪些因素有关
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
05 实验结论
1.在通电时间和电流大小相同的情况下，__________越大，产生的热量越多.
2.在通电时间和电阻大小相同的情况下，通过__________越大，产生的热量越多.
3.在电流和电阻相同的情况下，______越长，产生的热量越多.
电阻的阻值
电阻的电流
通电时间
新课讲解
实验探究：电流的热效应与哪些因素有关
06 评估与交流
转换法
导体内能
W
电流做功
Q
热传递
通电导体产生的热量Q
空气内能
电能
Δh
Δt
热胀冷缩
由液面的高度差判断产生热量的多少
新课导入
创设情境
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.那么，电流产生的热量跟这三个量之间有什么定量关系呢？
新课讲解
焦耳
焦耳用将近 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12月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.
焦耳的主要贡献是焦耳定律的发现、热功当量的测定和焦耳—汤姆森效应.
焦耳(James Prescott Joule)
1818—1889 ，英国）
新课讲解
二、焦耳定律
电流通过导体时产生的热量跟__________成正比，跟__________成正比，跟__________成正比.
1.内容:
电流的平方
导体的电阻
通电时间
2.公式:
Q = I2Rt
(普遍适用)
新课讲解
二、焦耳定律
纯电阻电路:
W = Q =UIt
非纯电阻电路:
W = Q + E
电能 内能
全部
电能 内能(一部分)和其他形式的能如机械能
新课讲解
二、焦耳定律
Q = Q1+ Q2 + Q3+…+ Qn
串并联电路中电热、电功和电功率的关系:
W = W1+ W2 + W3+…+ Wn
P = P1+ P2 + P3+…+ Pn
当堂练习
趁热打铁
例1.如图所示电路为某款儿童玩具车内部电路简化图，其电源电压为6.5 V，电动机线圈的电阻为1 Ω，电动机正常工作时电路中的电流为1 A，求：
(1)电动机正常工作2 min所产生的热量．
(2)电动机正常工作2 min所输出的机械能．
当堂练习
趁热打铁
例2.小华家里有1 000 W的电饭煲、500 W 的电熨斗、1 000 W 的电吹风各一个，使用时它们之间是_____联的，若各自正常工作相同时间，则________产生的热量最多.
并
电饭煲
当堂练习
趁热打铁
例3.一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是1210Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？
新课讲解
交流与讨论
1.电炉丝和导线串联接入电路，通过电炉丝和导线的电流、通电时间相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热？
2.在家庭电路中，有时导线长度不够，需要把两根连接起来，而连接处往往比别处更容易发热，加速老化，甚至引起火灾.这是为什么？
新课讲解
三、电流热效应的利用和防止
1.电热的利用——电热器:
电热器利用______________的设备.
特点：电阻大 熔点高
电流来产生热量
新课讲解
三、电流热效应的利用和防止
2.电热的防止:
缩短用电时间
设置散热孔、散热片
安装电风扇
计算机背面
主机散热风扇
See you next time
Goodbye！