四、电流的热效应

1、四、电流的热效应四、电流的热效应教学目标教学目标 1了解生活中常见的电热器，知道它们在工作了解生活中常见的电热器，知道它们在工作过程中的能量转化；了解电热的应用及其危害。过程中的能量转化；了解电热的应用及其危害。 2知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的公式。有关；知道焦耳定律的公式。 3进一步加深学生对控制变量法和串、并联电进一步加深学生对控制变量法和串、并联电路特点的认识；能正确认识电流所做的功与电流路特点的认识；能正确认识电流所做的功与电流通过导体所产生的热量的关系，掌握电流通过导通过导体所产生的热量的关系，掌握电流通过导体所产生

2、热量的计算方法。体所产生热量的计算方法。 4能够用电热的知识解释实际生活中的问题。能够用电热的知识解释实际生活中的问题。教学重难点教学重难点 重点：重点：知道电流通过导体所产生的热量与知道电流通过导体所产生的热量与哪些因素有关；知道焦耳定律的公式并会哪些因素有关；知道焦耳定律的公式并会计算电热。计算电热。 难点：难点：对电流所做的功与电流通过导体所对电流所做的功与电流通过导体所产生的热量关系的认识。产生的热量关系的认识。灯泡发光一段时间后，用手灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？触摸灯泡，有什么感觉？ 微机的主机上都装有一台微机的主机上都装有一台电风扇，它起什么作用？电风扇，它起什么

3、作用？ 用电器在工作时都用电器在工作时都会发热，它们发热会发热，它们发热时有什么规律？时有什么规律？电炉丝和导线通过的电流相电炉丝和导线通过的电流相同。同。为什么电炉丝热的发红，而为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？导线却几乎不发热？猜想：猜想：电流的热效应与哪些因素有关？电流的热效应与哪些因素有关？电阻、电流、通电时间制定计划，进行试验：制定计划，进行试验：1.提出问题：怎样判断产生的热量的多少？提出问题：怎样判断产生的热量的多少？要研究电热跟电阻的关系，还要控制什么不要研究电热跟电阻的关系，还要控制什么不变？电路应该怎样设计？变？电路应该怎样设计？2.提出问题：提出问题：怎样探究电热

4、跟电流的关系？应控制什么不怎样探究电热跟电流的关系？应控制什么不变？电路怎样设计？变？电路怎样设计？ 3.提出问题：怎样探究电热与通电时间的关系？提出问题：怎样探究电热与通电时间的关系？实验装置如下图序号电流(A) 电阻()通电时间（min）煤油温度变化（）1R甲（电阻较大）2R乙（电阻较小）3R甲4R乙记录表格记录表格分析论证：分析论证：(1)比较比较1与与2可知，在可知，在电流相同、通电时间电流相同、通电时间相相同时，导体的同时，导体的电阻电阻越大，产生的热量越多；越大，产生的热量越多；(2)比较比较1与与3可知，在可知，在导体电阻相同、通电时导体电阻相同、通电时间间相同时，通过导体的相同

5、时，通过导体的电流电流越大，产生的热越大，产生的热量越多。量越多。(3)比较比较3与与4可知，在可知，在导体电阻相同、电流导体电阻相同、电流相相同时，同时，通电时间通电时间越长，产生的热量越多。越长，产生的热量越多。电流通过导体产生的热量与导体的电阻、通过电流通过导体产生的热量与导体的电阻、通过导体的电流和通电时间都有关系，当导体的电导体的电流和通电时间都有关系，当导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长时，产生的热量也越多。时，产生的热量也越多。实验结论：实验结论： 焦耳焦耳 (18181889)英国物理学家，一生致力于英国物理学家，一生致力于

6、实验研究。用近实验研究。用近40年的时间年的时间做做400多次实验，研究热和多次实验，研究热和功的关系。根据所测量电流功的关系。根据所测量电流通过电阻放出的热量，提出通过电阻放出的热量，提出了焦耳定律。了焦耳定律。焦耳定律焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流通过导体产生的热量跟电流的二次方电流的二次方成正比，成正比，跟导体的跟导体的电阻电阻成正比，跟成正比，跟通电时间通电时间成正比。成正比。焦耳定律焦耳定律Q = I R t 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间J A S公式：公式：意义：意义：单位：单位：焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果电流通过导体时，如果消耗电能

7、消耗电能全部全部转化为转化为热热，而没有，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就就等于等于消耗的电能消耗的电能W。即即: Q = W = Pt = UIt = I2Rt思考：思考： 电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发线通过的电流相同。为什么电炉丝热得发红，而导线几乎不发热？红，而导线几乎不发热？ 一根一根60的电阻丝接在的电阻丝接在36V的电源的电源上上,在在5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？如：电熨斗、电烙铁、电炉等如：电熨斗、电烙铁、电炉等 电

8、热器电热器:用电来加热的设备用电来加热的设备主要部分主要部分发热体发热体工作原理：工作原理：电流热效应电流热效应 电视机加电视机加散热窗散热窗计算机、电动机等还要加计算机、电动机等还要加风扇风扇利用：利用：防止：防止：1什么是电流的热效应。什么是电流的热效应。2焦耳定律的内容及计算公式。焦耳定律的内容及计算公式。3电热的应用与危害。电热的应用与危害。1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时_转化成转化成_的的现象。电热器是利用电流的现象。电热器是利用电流的_制成的加热设备。制成的加热设备。电能电能热热2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，的实验中，应保持应保持_、_一定。一定。3.一根一根100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A，1s内它产生的热量