沪科版九年级物理课件：16.4《科学探究 电流的热效应》（共22张PPT）

(共22张PPT)
科学探究：电流的热效应
第十六章
电流做功与电功率
学习目标
1、知道电流的热效应，知道电热器的工作原理。
2、掌握电流产生的热量与那些因素有关。
3、掌握焦耳定律的内容、公式、单位。
4、能运用公式进行计算。
电热油汀
电
炉
电暖器
电水壶
热得快
利用电流热效应工作的装置。
当电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能。这种现象叫电流的热效应。
共同点：电流通过导体时会发热
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你知道生活中还有哪些家用电器是物理上说的“电热器”吗？
电热器的结构共性
⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。
⑵发热体均是由
电阻率大
、
熔点高
的材料做成的。
信息快递
1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？
2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？
3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？
电阻不同
电流不同
时间不同
生活现象
提出问题
电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？
做出猜想
导体的电阻
导体中电流
通电的时间
实验方法
控制变量法
观察电热的方法：
方法一
电热丝发热，点燃火柴
优点：
⑶实验时间短，操作简便。
⑵器材简单，容易准备；
现象容易受火柴、放置位置、环境（
如空气流动
）等因素的干扰；
方法二
电热丝发热使煤油温升和膨胀
⑴现象直观、精确；
⑵受环境干扰较少。
缺点：
⑴现象直观、明显；
缺点：
优点：
⑶实验时间稍长。
⑵器材复杂，准备较难；
⑴现象较细微，远处不便看；
连接实物图，并画出电路图
A
R1
R2
(1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响
　　要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制　　　　和　
　　不变，则可以让两个阻值不同的电阻
　　（串联／并联）后接入电路。
3.设计实验、验证假设
电
流
通电时间
串
联
(2)研究电流大小对产生热量的影响
要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值
(改变/不变)，而通过该电阻的电流大小
(改变/不变)。只要调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改变电路中的电流大小。
不
变
改
变
(3)研究通电时间对产生热量的影响
要研究电流对产生热量的影响,应该
控制　　　　和　
不变，改
变
　。
通电时间
电
阻
电
流
实验结论
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。
信息快递
英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系”
，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律
焦耳定律
１、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。
2、公式：?
3、单位：
电流I--
电阻R--
时间t--
热量Q--?
Q
热=
I2Rt?
安培（A）
欧姆（Ω）
秒（s）
焦耳（J）
一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上释放热量为___.
练
习
一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J.
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
一个200Ω的电阻通电1.5min，电阻上消耗的电能是4.5×105J,则通过电阻的电流是___.
600J
50
5A
10min
三、电功和电热的关系（W和Q的关系）
①在电热器电路
(只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）
W
=
Q
即
UIt
=
I2Rt
②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）
W
>
Q
即UIt
>
I2Rt
说明：
焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算
由于电阻存在，电能转化为内能的那部分能
量即电热。没有电阻，就不产生电热！
结论：
电功W≥电热Q
.电流产生热量的其他表达式
(1).
Q=UIt
(2).
Q=
只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。
四、电热现象的应用和防止
应用举例：
防止举例：
用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？
电线中电流过大时，
⑴电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火；
⑵有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。
用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？
⑴有的电动机里装有风扇；
⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等；
本
课
小
结
一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发热原理；会对一些家庭电热器进行简单的计算。
电流热效应、电热器发热原理、
二、探究决定电热的因素、理解并正确运用焦耳定律
电热与什么因素有关、焦耳定律、公式、单位；
简单的家用电热器的计算。
焦耳定律的适用条件、电热的计算
作业:
1.复习本课内容
2.课时作业本