九年级物理（沪科版）第16章 第四节科学探究：电流的热效应（26张PPT）

谁知道他爸是根据什么道理判定的？
星期天，小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到小明在认真写作业，电视机也没有打开，很高兴。可是他用手一摸电视机后盖后就发现，小明刚才看过电视。
生活中的物理
电视机的后盖是热的
九年级物理（沪科版）第十六章第4节
科学探究：电流的热效应
1.认识到电能可以转化为内能，了解电热的应用。
2.通过实验，探究并了解焦耳定律 。
3.会利用焦耳定律进行简单的计算，并能利用焦耳定律说明生产、生活中的一些想象。
1.电流通过导体时＿＿＿＿转化为＿＿＿＿＿的现象，叫做电流的热效应。
2.利用电流的热效应工作的电器通称为电热器。
电流的热效应（2分钟）
电能
内能
二、电流的热效应的影响因素
猜想
现象一： 给暖手宝加热时，通电时间短的温度低，通电时间长的温度高。
现象二：学校食堂的电饼铛的导线很粗，电烙铁的导线较细。
与通电时间t长短有关
现象三：使用电炉时，通电后电热丝热的发红而导线温度没有太大的变化。
与电流I的大小有关
与电阻R的大小有关
暖手宝
电饼铛
电炉
电烙铁
实验方法：
设计实验：
1.如何控制电流大小相同？
控制变量法
探究电流的热效应跟哪些因素有关 ？
制定计划
现象1
与通电时间t长短有关
现象2
与电流I的大小有关
现象3
与电阻R的大小有关
使两电阻串联
既看不见也摸不着的物理量
既看得见也能测量的物理量
转换
转换
通过观察温度计示数变化来判断产热的多少。
（转换法）
2、如何在实验中显示出产热的多少？
前提：两个瓶内装入质量和初温相同的同种液体。液体选用煤油的原因：煤油的比热容小。
对比：在“探究物质的吸热本领”的实验中，我们是通过加热时间的长短判断吸热的多少。
演示
电阻丝
结论：
在电流、电阻相同时，通电时间 越长 的产生的热量越多。
探究一：电热多少与通电时间的关系
实验验证
演示
电阻丝
结论：
在通电时间、电阻相同时，电流越大 的产生的热量越多。
探究二：产热多少与电流大小的关系
返回
实验验证
演示
电阻丝
结论：
在电流、通电时间相同时，电阻的阻值 越大 ，产生的热量越多。
探究三：产热多少与电阻大小的关系
实验验证
在通电电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多.
在电阻和通电时间相同时，电流越大，电流产生的热量越多.
在通电电流和电阻相同时，通电时间越长，电流产生的热量越多.
1
2
3
实验结论
1.内容：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. ?
2.公式： Q = I2Rt
3.单位：I-安，R-欧，t-秒，Q-焦.
注意：电流产生的热量跟电流的平方成正比，若通过一个用电器的电流增加到10倍时，相同时间它产生的热量增大到 　　 倍
100
英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定电热跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律.
得出结论
3．做功与产热公式的辨析
W = UIt
I =
U
R
W = I2Rt
W =
U2
R
t
W = UIt?
Q = I2Rt
适用于一切电流产热
适用于一切电流做功
在纯电阻电路中，电流做的功全部用来产生热量即 W?= Q ?（在欧姆定律成立时适用）
W= Pt
适用于一切做功
【即时练习】：某电动机标有“220V，1000W”，电炉上标有“220V，1000W” ，则正常工作相同的时间，他们消耗的电能情况是：＿＿＿＿＿
他们的产热情况是：＿＿＿＿＿＿
相等的
电炉产热多
“做功”和“产热”是现个完全不同的概念。
W = UIt适用于一切电流做功
Q = I2Rt适用于一切电流产热
【即时练习】：某电热器电热丝的电阻是20Ω，当1A的电流通过1分钟时，产生的热量是多少焦？
解：Q= I2Rt=(1A)2 × 20Ω × 60S
=1200J
灯泡和电线流过相同的电流，可是灯泡热得发烫，电线的发热很少。这是为什么?
由焦耳定律可知，灯泡的电阻比导线的电阻大，产生的热量多。
分组探究活动1：
超导体的电阻为0，不产热。最理想的应用是1.输电线2.线圈，
最不能用的是1.保险丝，2.电热丝，3.白炽灯丝，4.电阻丝
电路负荷过大，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么？
由焦耳定律Q=I2Rt可得，电流大时产热多
分组探究活动2：
电流过大原因：1.总功率过大，2.发生短路。
1.电流的热效应：电流通过导体时会产热的现象。
2.电热器：利用电流的热效应工作的用电器。
3.焦耳定律公式： Q=I2Rt。
1.在“探究电流产热与哪些
因素有关”的实验中．
（1）实验中采用串联电路
的目的是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）通过观察＿＿＿＿＿＿＿＿可以判断电流产热的多少。
B
A
控制两电热丝的电流相等
温度计的示数变化
随堂检测1：（共20分）
随堂检测2： （共20分）
1.下列四个用电器，正常工作相同的时间，电流做功的多少情况是（　　　　　　），产生热量最多的是（　　　） （各10分）
A　100W的电烙铁 B　100W的电风扇
C　100W的电视机 D　100W的节能灯
A
做功相等
随堂检测3： （共20分）
2.在下图所示的电路中，电阻R1＞R2，在其上面各放甲乙一个火柴头，则最先被点燃的是（　　） （10分）
A
A　甲火柴　
B　乙火柴
C　同时被点燃
由于空调的使用，闷热的夏天是用电的高峰。在导线电阻不变的情况下，若导线中电流增大为原来的10倍，相同时间内导线产生的热量为原来的＿＿＿＿＿倍。
采用高压输电技术后，输电导线中的电流降低为原来的1/100，相同时间内导线产生的热量为原来的＿＿＿＿＿。
100
随堂检测4： （共20分）
1/10000
随堂检测5（10＋10＝20分）
一台电动机的额定电压是220V，其线圈电阻是4Ω，正常工作时通过的电流为5A，通电时间1分钟，求：⑴电动机消耗的电能是多少？⑵电动机产生的热量是多少？（3）电动机所做的机械功是多少？
解：
W电＝UIｔ＝220V×5A×60ｓ＝66000J
Q= I2Rt=(5A)2 × 4Ω × 60S=6000J
W机＝W电－Q＝66000J－6000J
　　　　　　　＝60000J
例6：如图是小明探究电流产生的热量与哪些因素有关的装置：在两个相同的烧瓶中装有质量_______（选填“相等”或“不等”）的______（选填“同种”或“不同”）液体，瓶中各放置一根电阻丝，且R甲大于R乙，这样的装置可以研究电流产生的热量与______的关系；实验中通过观察________________来比较电阻丝发热量的多少；如果所用液体仅水或煤油，为使实验现象明显些，应选择_________来进行实验，原因是＿＿＿＿＿＿。
相同
同种
电阻
温度计示数变化
煤油
煤油的比热容小
例7：圆圆同学在探究电流流过导体产生的热的多少与什么因素有关时采用了如图所示的实验装置．
（1）实验中通过观察两个U形管中________________的变化来比较电流通过导体产生的热量的多少．
（2）你认为甲图所示的装置是用来研究电流通过导体产生的热与______的关系．由甲图所示的实验现象可以得到的结论是：在电流、通电时间相同的情况下，______越大，电流通过电阻产生的热量越多．
（3）在乙电路其中一个容器的外部，将一个电阻和这个容器内的电阻并联，再接入原电路，可以探究电流产生的热量与______的关系．
（4）该实验采取的科学探究方法是______和______．
两液面高度差
电阻
电阻
电流大小
控制变量
转换法
只要不放弃努力和追求，
小草也有点缀春天的价值。