13.4 电流的热效应 课件 (共33张PPT)2023-2024学年九年级物理全一册（北师大版）

(共33张PPT)
第十三章 电功和电功率13.4电流的热效应目录010203电流的热效应探究影响电流的热效应的因素电流热效应的利用和危害03焦耳定律学习目标1.通过探究，知道电热器产生热量的多少与电热器自身的电阻、通过它的电流以及通申时间有关。2.知道焦耳定律的表述、适用范围和计算公式，会用焦耳定律进行简单的计算3.主要通过学生自主探究的形式获得结论与适用条件本课件主要内容课程导入新课教学巩固练习
电流的热效应
新课教学
课程导入
生活小趣事
星期日，小明的妈妈出门买菜，出门前嘱咐他好好写作业，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。
新课教学
一、电流的热效应
现象：
水的温度升高了。
说明：
水吸收了热量。
表明：
电流通过电水壶产生了热量。
新课教学
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？
新课教学
一、电流的热效应
大量事实表明：
电流通过导体时，导体会产生热，
物理学称这种现象为电流的热效应。
用“Q”表示。
发现问题：
与这些用电器串联电线却感觉不到热，这是为什么呢？
新课教学
一、电流的热效应
可见当这些用电器通电后都会产生很大热量，称为电流的热效应。
例如：电熨斗、电饭煲、电烤箱等等。
典例精练
下列电器不是利用电流的热效应来工作的是（　　）
A．电饭锅 B．电热水器 C．电炉 D．电风扇
D
探究影响电流的热效应的因素
新课教学
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
探究影响电流的热效应的因素
电流的热效应与哪些因素有关？
1.提出问题：
2.猜想假设：
1）可能与通过导体的电流大小有关，
2）可能与导体的电阻大小有关，
3）可能与通电时间有关。
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
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
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
设计实验
1）实验电路
2）实验器材
电源
RB=2
RA=4
焦耳定律演示器、学生电源、水。
注明：
在两个容器中加质量和初温相同的水。
（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。
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
(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
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
实验方法
控制变量法和转换法
电流通过导体产生的热量被水吸收，水的内能增加，温度升高，因此， 把热量的多少转换成温度计的示数。
注明：
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
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。
归纳总结
新课教学
二、探究影响电流的热效应的因素
思考
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。
典例精练
小晨同学要“探究电流产生的热量与哪些因素有关”，准备了如下器材：两个保温烧瓶，烧瓶内装有质量相等、初温相同的煤油，温度计和阻值分别为R甲和R乙的电热丝，且R甲＞R乙，如图所示。还有满足实验要求的学生电源、滑动变阻器、秒表各一个，电流表两块，开关、导线若干。关于此实验说法正确的是（　　）
A．在探究电流通过导体产生的热量与导体电阻大小的关系时，必须要将两电热丝串联在电路中
B．将其中一个电热丝接入电路中，可以探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系
C．实验过程中通过加热时间长短反映电流通过电热丝产生热量的多少
D．电流通过电热丝R甲产生的热量一定比通过电热丝R乙产生的热量多
B
焦耳定律
新课教学
新课教学
三、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
新课教学
三、焦耳定律
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
新课教学
三、电流热效应的利用和危害
主要部件：发热体
2）利用电热驱潮。
应用：
1）利用电热给物体加热；
是由电阻率较大熔点较高的镍铬合金丝做成。
新课教学
三、电流热效应的利用和危害
电视机、电脑、手机等用电器工作时，都会发热，影响用电器正常使用和寿命。
电视机后盖的散热窗
电脑主机里面的小电风扇
典例精练
将规格都是“220V 180W”的一台电冰箱、一台电脑和一床电热毯，分别接入同一家庭电路中，若通电时间相同，电流通过它们产生的热量最多的是（　　）
A．电冰箱 B．电脑 C．电热毯 D．一样多
C
巩固练习
课堂练习
课堂练习
1.如图所示为探究电流热效应的实验，有关此实验，下列说法中正确的是（　D　）

A．该实验研究的是电流的热效应与电流大小的关系
B．在实验中不需要采用控制变量法
C．观察实验现象可知：在其它条件相同时，电阻越大产生的热量越少
D．实验中通过观察U形管高度差来判断电流通过导体时产生热量的多少
课堂练习
2.以下各种用电器中，主要利用电流热效应工作的是（　D　）
A．电视机 B．电冰箱 C．电风扇 D．电热水壶
课堂练习
3.小明发现当给家中的电灯通电后，灯丝热得发光，而与灯泡串联的导线却不怎么热。对这一现象的解释，正确的是（　D　）
A．通过灯丝的电流大些
B．通过导线的电流大些
C．制成灯丝的材料电阻较小
D．导线和灯丝中的电流相同，但灯丝电阻更大
课堂练习
4. 在“探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关”的实验中，小茜采用了如图甲、乙所示的实验装置（透明容器中封闭着等量的空气）。下列说法正确的是（　C　）

①U形管中液面高度差的变化反映了电阻产生热量的多少
②图甲左、右两边容器中电阻丝的电流相同
③图乙实验过程中右边透明容器中电阻丝阻值等于10Ω
④图甲的实验结论能解释“电炉丝热得发红而与电炉丝相连的导线几乎不发热”的现象
A．①② B．①②③ C．①②④ D．③④
课堂练习
5. 有一台“3V 3W”的迷你小电风扇（如图所示），电动机的线圈电阻为 0.1 Ω，忽略一切摩擦，下列说法不正确的是（　C　）

A．小电风扇正常工作 1min消耗的电能为 180 J
B．小电风扇正常工作 1min产生的热量为 6J
C．若小电风扇的扇叶被卡住，通电1min产生的热量为180J
D．小电风扇正常工作 1min产生的机械能为 174J
再见