九年级北师大版电功和电功率电流的热效应PPT

第四节电流的热效应新课引入

灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡，有什么感觉？用手触摸电线却感觉不到热，这是为什么？

着火了！why？家庭电路中使用功率过大的用电器可能引起火灾，这又是为什么？电流热效应的应用2.电热器：利用电流的热效应制成的加热设备（电熨斗，电炒锅，电烤箱等）

3.电热器的主要组成部分：发热体

4.发热体：一般由电阻率大、熔点高的金属丝绕在绝缘材料上做成的。电流的效应1.电流的热效应。（各种电热器）2.电流的磁效应。（电磁铁）3.电流的化学效应。（电解水）1.电流的热效应:电能转化为内能的现象提出问题：电流产生的热量跟哪些因素有关呢？猜想：通电时间电流的大小导体电阻的大小实验方法：实验目的:

研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关

实验原理:

当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量.实验探究控制变量法（转换法）探究一：

电流通过导体产生的热量和电阻的有什么关系？连接实物图，并画出电路图AR1R2R甲＞R乙R甲＞R乙（控制变量法,转换法）条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,时间相同B瓶中温度上升的多电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。探究实验：与电阻的关系探究二：电流通过导体产生的热量是否跟电流的大小有关？I1＞I2h1h2条件：通电时间相同，电阻相同现象：电流大时，温度上升多结论：在通电时间一定、电阻相同时，通过的电流越大，产生的热量越多。与电流的关系探究实验：探究三：电流通过导体产生的热量和通电时间是否有关？导体的电阻越大产生的热量越多，通过导体的电流越大产生的热量越多，通电时间越长产生的热量越多。结论：焦耳定律Q=I²Rt热量电流电阻时间JAΩS公式：意义：单位：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。焦耳

(1818－1889)注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量针对的是同一段导体而言的；

2、Q是I的二次方成正比；

3、焦耳定律理论推导：因为

2U2R

t4、焦耳定律公式扩展：

Q=W=Pt=UIt=

W=Q且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=IRt(只适用于纯电阻电路)纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件．

非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路．

1.电功:

UItW=2.电功率:

IUtWP==3.电热:

RtIQ2=对纯电阻电路:

电功=电热对非纯电阻电路:

电功>电热（普适公式）例题1一根60Ω的电阻丝接在36V的电源上，在5min内共产生多少热量？分析：先利用欧姆定律计算出通过电阻丝的电流，再用焦尔定律公式计算电流产生的热量。

UR＝解：I＝36V60Ω＝0.6AQ=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300S=6480J

UR解：I＝36V60Ω＝0.6A

UR解：I＝36V60Ω＝0.6A＝解：I＝36V60Ω＝0.6A用电炉烧水时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接着铜导线却不怎么热，这是为什么?

电炉的电阻丝和铜导线是串联在同一电路中的，所以通过的电流是相同的，时间也是相同的，根据焦耳定律Q=I2Rt可知，当两导体中电流和通电时间均相同时，电流产生的热量与导体的电阻成正比.由于电炉的电阻丝的电阻比铜导线的电阻大得多，所以电炉丝产生的热量比铜导线要大得多.当堂检测3.有两根金属电阻丝，电阻分别为5Ω和15Ω，将它们串联后接在一个电源两端，它们的电压之比为_____，在相同的时间内产生的热量之比为______；如果将它们并联同一电源两极间，通过它们的电流之比为____，在相等的时间内产生的热量之比为____.1：31：33：13：11.电功:

IUtW=2.电功率:

IUtWP==3.电热:

RtIQ2=对纯电阻电路:

电功=电热对非纯电阻电路:

电功>电热复习：普适公式小结：2．热功率

1．焦耳热

普遍适用公式3.P=UI=I2R

=U2/R4.W=Q=I2Rt=U2t/R=UIt问题1.

课文前面“？”中为什么“觉察不出和灯相连的电线发热”？分析：因为电线和灯串联，通过它们的电流是一样大，又因为灯的电阻比电线的大得多，所以根据焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同时间内电流通过灯产生的热量比通过电线产生的热量大得多。因此，灯泡热量发光，而电线却感觉不到热。例1：对计算任何用电器的电功率都适用的公式是()

C、D1.电流通过导体时产生的热量跟__________成正比，跟导体的____成正比，跟__________成正比，这个规律叫做焦耳定律，数字表达式是_______.2.电热器是利用电流的__效应制成的，它的主要部件是______.电流流过电热器所做的功全部用来产生____.电流的平方电阻通电的时间Q=I2Rt热发热体热量当堂检测3.在两根横截面积相同、长度不同的镍铬合金线两端分别加上相同的电压，那么下列说法中正确的是()A.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多B.短的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较多C.长的镍铬合金线电阻较大，相同时间内产生的热量较少D.短的镍铬合金线电阻较小，相同时间内产生的热量较少4.一根电阻丝接在电压U=5V的电源上，在1s内产生的热量是2J，要让该电阻(其电阻大小恒定不变)产生8J的热量，可采用的办法是()A.使电源电压变为10V，通电时间仍为1SB.使电源电压仍为5V，通电时间变为2SC.使电源电压变为20V，通电时间变为SD.使电源电压变为10V，通电时间变为2SCA5.研究焦耳定律的实验装置如图9-3-4所示，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的阻值比乙瓶中的电阻大.实验分三步进行，其中第一步为：接通电路一段时间，比较甲、乙两瓶中的煤油哪个上升得高，这一步是在什么情况下研究热量跟哪个物理量的关系?()A.是在通电时间相同的情况下，研究热量跟电流的关系B.是在电流相同的情况下，研究热量跟通电时间的关系C.是在电流相同但电阻不同的情况下，研究热量跟通电时间的关系D.是在电流和通电时间相同的情况下，研究热量跟电阻的关系D图9-3-4课时训练图9-3-45.如图9-3-5所示，a、b相同容器中分别装有相同质量的水，水中的电阻丝的阻值分别为R1和R2，且R1＜R2，则闭分开关S后，a、b容器中水温上升较快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水温上升的