13.4 电流的热效应 课件（2024新课标）(共43张PPT)

(共43张PPT)
课题 13.4 电流的热效应
北师版 九年级物理全一册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念：
（1）能通过实例，认识电流的热效应。
（2）能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。
（3）会用焦耳定律进行计算，会利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
2.科学思维：
利用控制变量的方法探究电热与哪些因素有关。
教学目标
3.科学探究：
体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。
4.科学态度与责任：
会解释生活中一些电热现象，通过学习电热的利用与防止，学会辩证地看待问题。
教学目标
教学重点
通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系。
教学难点
对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
新知导入
电烤炉通电发热，迅速将食物烤熟，你知道它是根据什么原理工作的吗？
新知导入
电烤炉通电发热，迅速将食物烤熟，你知道它是根据什么原理工作的吗？
新知导入
烤火炉通电发热，迅速将室内升温，你知道它是根据什么原理工作的吗？
新知导入
电饭煲通电发热，迅速将食物煮熟，你知道它是根据什么原理工作的吗？
新知导入
电熨斗通电发热，迅速将衣服熨平整，你知道它是根据什么原理工作的吗？
新知讲解
一、电流的热效应
如图所示，给电热水壶通电可以将其中的冷水加热;给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟;计算机主机长时间工作后外壳也会发热。这些热量是从哪里来的呢
新知讲解
一、电流的热效应
电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作电流的热效应。
新知讲解
问题与思考
电热水壶能把水烧开，而与之相连的导线却几乎不发热。电流通过导体时产生热量的多少与电阻有关系吗 有什么关系 电热水壶把水烧开需要一段时间。电流产生热量的多少与通电时间有关系吗 有什么关系 通电导体产生热量的多少与通过它的电流有关系吗 有什么关系
电流的热效应与哪些因素有关 怎样确定出电流产生热量的多少
新知讲解
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。
选择两个阻值不同的电热丝，在相同的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。
新知讲解
实验探究
选择两个阻值不同的电热丝，在相同的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。
新知讲解
实验探究
选择两个阻值相同的电热丝，在相同的时间内通过大小不同的电流，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。
新知讲解
实验探究
如图所示的实验装置就是按照这种方案设计的。
新知讲解
实验探究
讨论需要测量哪些物理量及实验中应该注意什么。
质量相同的同种液体；
电阻相同的电热丝；
电阻不同的电热丝；
用电流表测量电流大小；
用停表测量通电时间；
用温度计测量升高的温度。
串联，控制电流相等；并联，控制电压相等；滑动变阻器改变电流的大小。
新知讲解
实验探究
设计表格，进行实验并记录实验数据。
实验装置 电阻大小 电流大小 通电时间 升高温度
甲
乙
R2较大 相同 相同 R2升温快
相同 左电流大 相同 左升温快
新知讲解
实验探究
设计表格，进行实验并记录实验数据。
实验装置 电阻大小 电流大小 通电时间 升高温度
甲
乙
甲
R2较大 相同 相同 R2升温多
相同 左电流大 相同 左升温多
相同 相同 时间长 长的升温多
新知讲解
实验探究
根据实验数据，分析实验结果，得出结论:
在电流大小和通电时间相同的条件下，容器内电热丝的阻值越大，液体温度升高得越 ；
在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过容器内电热丝的电流越大，液体温度升高得越 ;
在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的液体温度升高得越 。
多
多
多
新知讲解
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。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(Joule's law)，用公式表示为Q= I2Rt。
新知讲解
二、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。这个规律叫作焦耳定律(Joule's law)，用公式表示为Q= I2Rt。
式中，Q表示热量，I的单位用安(A), R的单位用欧(Ω)，t 的单位用秒(s),则Q的单位就是焦(J)。
新知讲解
二、焦耳定律
焦耳（1818-1889）英国物理学家，用40多年时间做了400多次试验，研究热与功的关系，得出焦耳定律。
新知讲解
二、焦耳定律
电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用。如图所示是我们常见的家用电热器，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。
新知讲解
二、焦耳定律
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。
新知讲解
二、焦耳定律
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。
新知讲解
二、焦耳定律
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。
新知讲解
交流讨论
除了上述电流热效应的应用以及对电流热效应危害的防止实例，你还能举出哪些相关实例 与同学交流对电流热效应的看法。
用电热水壶烧水和用燃气灶烧水相比，从能量利用、环保以及经济的角度考虑，哪种方法更好
新知讲解
交流讨论
除了上述电流热效应的应用以及对电流热效应危害的防止实例，你还能举出哪些相关实例 与同学交流对电流热效应的看法。
电热驱蚊器、电熨斗、电饭煲、电取暖器、电热孵化器、烘干机、电热水器、电烤炉、电烘箱、电烙铁、电热焊接器等等都是利用电流的热效应工作的。
新知讲解
交流讨论
用电热水壶烧水和用燃气灶烧水相比，从能量利用、环保以及经济的角度考虑，哪种方法更好
新知讲解
交流讨论
用电热水壶烧水和用燃气灶烧水相比，从能量利用、环保以及经济的角度考虑，用电热水壶烧水效率高、环保、经济。
新知讲解
例题 标有“220V 880 W”电热水器，正常工作时，通过它的电流是多少？电阻是多少 通电1min产生的热量是多少？
解 正常工作时，通过它的电流是
==4A
正常工作电阻是
==55Ω
新知讲解
例题 标有“220V 880 W”电热水器，正常工作时，通过它的电流是多少？电阻是多少 通电1min产生的热量是多少？
解 正常工作时，通过它的电流是
==4A
正常工作电阻是
==55Ω
正常工作产生的热量Q=W=Pt=880W×60s=52800J
课堂练习
1.在实验探究“电热与哪些因素有关”中，下列说法不正确的是（ ）
A. 利用控制变量法进行探究
B. 用电热器加热质量相同的同种液体
C. 通过液体温度升高的情况判断通电导体产生的热量的多少
D. 阻值不同的电阻串联是为了控制电压相同、通电时间相同
D
课堂练习
2.下列用电器是利用电流热效应工作的是（ ）
A.电风扇
B.电冰箱
C.电饭煲
D.电视机
C
课堂练习
3.功率相同的电风扇、电视机、电烙铁，在相同时间内产生热量最多的是 ( )
A.电风扇
B.电视机
C.电烙铁
D.一样多
C
课堂练习
4.下列说法不正确的是（ ）
A. 电流通过导体时会发热的现象叫做电流的热效应
B. 电阻相等的两电阻丝并联，通过电流大的电阻丝产生的热量较多
C. 两不同阻值的电阻丝串联，电阻值大的电阻丝产生热量较多
D.电热器是内能转化为电能的用电器
D
课堂练习
5.电热器通电工作时，其工作部分会发出大量的热量，而导线部分却不怎么发热，原因是（ ）
A.工作部分与导线部分的电流大小不同
B.工作部分与导线部分的电阻大小不同
C.工作部分与导线部分的通电时间不同
D.工作部分与导线部分的产生的热量相同，但导线散热快
B
课堂总结
1.电流的热效应与什么因素有关
（1）电流通过导体，导体发热的现象叫做电流热效应。实质：电能转化为内能。
（2）实验探究：将电流产生的热量转化为液柱变化。控制电流、通电时间、电阻变量。电热与电流、电阻、通电时间有关
2.焦耳定律：电流通过导体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。公式表述：Q=I2Rt。
3.电流热效应的利用与危害
利用电热加热——电热器
防止电热危害——减小电阻，散热。
板书设计
1.电流的热效应与什么因素有关
（1）电流通过导体，导体发热的现象叫做电流热效应。实质：电能转化为内能。
（2）实验探究：将电流产生的热量转化为液柱变化。控制电流、通电时间、电阻变量。电热与电流、电阻、通电时间有关
2.焦耳定律：电流通过导体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。公式表述：Q=I2Rt。
3.电流热效应的利用与危害
利用电热加热——电热器
防止电热危害——减小电阻，散热。
作业布置
1.课堂作业P123.T3
2.家庭作业P122-123.T1、T2、T4。
P123 阅读材料 焦耳
谢谢
21世纪教育网（www.21cnjy.com)
中小学教育资源网站
兼职招聘：
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin