(共14张PPT)
三、电热器 电流的效应
三、电热器 电流的效应
活动一 观察电阻丝通电发热
思考:
(1)从什么现象判断电阻丝发热的?
(2)此过程中能量是如何转化的?
由于导体具有电阻,所以当电流通过导体时会使导体发热,将电能直接转化为内能,这种现象称为电流的热效应。
1.电流的热效应
活动二 探究电流产生的热量与哪些因素有关
活动目的:探究电流产生的热量与哪些因素有关
方法:控制变量法
实验设计:
实验步骤:
实验结论:通过电阻的电流( I )越大,电阻( R )越大,通电时间(t)越长,电流产生的热量(Q)越多。
猜想:电流产生的热量(Q)可能与_________有关
I、R、t
镍铬合金丝
铜丝
温度计
煤油
实验中显示电热的较好方法:
R < R
装置中:Q煤油吸=cmΔt
Q电阻放
≈
(1)内容
电流通过导体时产生的热量与电流的平方(I2 )成正比,与导体的电阻(R)成正比,与通电时间(t)成正比,这个规律叫焦耳定律。
(2)公式
Q=I2Rt
2.焦耳定律
I—A R—Ω t—s
(3)单位:
Q—J
电流通过电炉、电烙铁、电饭锅等电热器(纯电阻电器)时,电能几乎全部转化为内能,即电流所产生的热量等于电流所做的功,所以:
Q = W=UIt
=I2Rt
Q=W 是有条件的!
U=IR
(4)公式的推导
2.电热的应用与防止
(1)利用电热
(2)防止电热的危害
为什么家用电器连续使用较长时间后,要停用一会儿?
【例题1】
某电热器正常工作时电阻丝的电阻为55Ω,
接入220V的电路中,在20min内产生了多少热量?
解:通过电热器电阻丝的电流强度为:
Q=I2Rt
=(4A)2 × 55Ω × 20×60s
=1.056×106J
电热器在20min内产生的热量为:
答:电热器在20min内产生的热量是1.056×106J
【例题2】
电炉是通过导线接入电路中的。通电时,电炉丝发热而导线却几乎不发热,这主要是因为( )
A.导线的电阻远小于电炉丝的电阻,导线消耗的电能很少
B.通过导线的电流小于通过电炉丝的电流
C.导线散热比电炉丝快
D.导线的绝缘皮隔热
A
焦耳:英国著名物理学家,他一生的大部分时间是在实验室度过的,他的第一篇重要的论文于1840年被送到英国皇家学会,当中指出电导体所发出的热量与电流强度、导体电阻和通电时间的关系,此即焦耳定律。
焦耳还提出能量守恒与转化定律:能量既不会凭空消失,也不会凭空产生,它只能从一种形式转化成另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而能的总量保持不变,奠定了热力学第一定律(能量不灭原理)之基础。由于他在热学、热力学和电方面的贡献,
皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章。
后人为了纪念他,把能量和功的单位命
名为“焦耳”,简称“焦”;并用他姓氏的第
一个字母“J”来标记热量。友好学校交流课教学简案 港口中学·姜堰市三水学校
课题:电热器 电流的热效应
(苏科版第十五章第三节)
时间:2011年12月22日上午第二节
班级:九(5)班(北五楼中) 执教:吴洪华
教学目标:
1.知道什么是电流的热效应,了解电热的利用与防止,了解相关知识在生活中的重要应用;
2.通过实验探究知道电流产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,进一步熟悉控制变量法等思想方法在科学探究中的应用
3.正确理解焦耳定律;能正确运用焦耳定律解决简单的电热问题。
教学重点:
通过探究认识到通过导体的电流越大、导体的电阻越大、通电时间越长,电流产生的热量越多,正确理解焦耳定律,会运用焦耳定律进行简单的计算
教学难点:
通过探究认识到通过导体的电流越大、导体的电阻越大、通电时间越长,电流产生的热量越多
课前准备:
学生电源一只、电阻两只(阻值不等),开关一只,导线若干,纸片适量或火柴一盒,秒表一只
教学过程:
一、引入新课
二、新课教学
1.认识电流的热效应
2.探究电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系
(1)实验设计
(2)评价与改进
(3)结论
3.焦耳定律
(1)内容
(2)公式
(3)推导
4.电热的利用与防止
5.例题分析
三、小结与作业
四、反思与评价