16.4科学探究：电流的热效应 课件(共19张PPT)沪科版物理九年级

(共19张PPT)
第十六章 电流做功与电功率
科学探究：电流的热效应
思考
下列用电器工作时有什么共同点？
电热水器
电饭锅
电热毯
电熨斗
电烤箱
电烙铁
2
思考：这些热量是从哪里来的呢？
给电热水壶通电可以将其中的凉水加热
给电烤箱通电可以将其中的面包烤熟
把手靠近发光得白炽灯泡，会感到灯泡发热
　　电流通过导体时电能转化成内能，这个现象叫做电流的热效应。
电流的热效应
灯泡通电后，在刚开始通电不是很热，可过了一会就很热，为什么？
导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？
电饭锅通电后为什么必须按下加热（煮饭）按钮开关才能煮熟饭？
影响电热大小的因素
观察与思考
电流通过导体产生的热量可能与哪些因素有关？
（1）可能与通电时间有关，因为通电时间越长，用电器产生的热量越多；
（2）可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；
（3）可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾．
交流与讨论
（1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响；
通电时间越长温度计示数越大
实验与探究
（2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的电流为2I．比较R两次所产热的多少；
通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高
实验与探究
（3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数．
电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大
实验与探究
对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，产生的热量越多．
对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大越长，产生的热量越多．
在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多．
归纳与小结
Q = I2Rt
焦耳定律
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
Q的单位：J
I的单位：A
R的单位：Ω
t的单位：s
总结：热量与电流、电阻和通电时间的公式
1、当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q 就等于消耗的电能W，即：
Q = W = UIt = I2Rt
如：电暖器，电饭锅，电炉子等。
2、当电扇工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：
　　W＞Q热
电能 内能+机械能
想一想：W和Q的关系
练一练
一根60 的电阻丝接在36V的电源上, 在5min内共产生多少热量？
解：
通过电阻丝的电流为：
电流产生的热量为：
Q=I2Rt=(0.6)2×60×5×60J=6480J
U
I=
R
=
36V
60
= 0.6A
12
1、电热的利用
电热驱蚊器
电饭煲
电熨斗
电取暖器
电流热效应的应用与控制
利用电热孵化器孵小鸡
优点：清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。
1、电热的利用
　　很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。
2、电热的防止
课堂小结
1.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为______．
2.一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热量为600J，这个电阻的阻值是___ Ω．
3.一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是9.6×
104J,则通过电阻的电流是______．
600J
600J
50
2A
课堂训练
5.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流之比为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______．
4︰3
1︰9
4.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J．
10
6.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使
通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量
为Q2，那么Q2是Q1的( 　 )
A.2倍 B.4倍　
C.0.25倍　 D.0.5倍
B