九年级物理全16.4科学探究电流的热效应教学市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件

第十六章电流做功与电功率第四节科学探究：电流的热效应第1页电油炸锅电饭煲电熨斗电取暖器电烤箱电烙铁电热水壶电热毯第2页一、电流热效应：1.定义：电流经过导体时电能转化为内能现象叫做电流热效应。

发烧管和导线经过电流相同，为何发烧管热得发红，而导线却几乎不发烧?电流经过导体时产生热多少跟什么原因相关?第3页电流热效应影响原因猜想现象一、灯泡通电后,在刚开始通电不是很热,可过了

一会就很热。现象二、通电后电阻丝热发红而电源线温度没有太

大改变。电流I，电阻R，通电时间t现象三、电饭锅通电后必需按下加热（煮饭)按钮

开关才能煮熟饭。电饭锅电炉电灯第4页①研究电热Q与通电时间t相关，必须控制________、___________相同。控制变量法探究试验用什么物理方法？制定方案电阻R、

电流I②研究电热Q与R相关，必须控制________、___________相同。通电时间t、

电流I③研究电热Q与I相关，必须控制________、___________相同。通电时间t、

电阻R第5页控制电阻R、电流I相同:研究通电时间t改变→对电热Q影响结论：对同一电阻丝，在电流大小不变情况下，通电时间越长，煤油温度越

，表明电流产生热量越

。每隔一分钟统计一下温度计示数高多第6页控制电阻R、时间t相同:研究电流I改变→对电热Q影响结论：对同一电阻丝，在通电时间相同情况下，通电电流越大，煤油温度越

，表明电流越大，电流产生热量越

。

相同时间内经过R电流为Ｉ，移动R0滑片,使经过R电流为0.5Ｉ。比较R两次所产热多少高多第7页控制电流I、时间t相同:研究电阻R改变→对电热Q影响结论：在通电电流大小不变，通电时间相同情况下，电阻越大，煤油温度越

，表明电流越大，电流产生热量越

。

高多第8页导体电阻越大，经过导体电流越大，通电时间越长，导体产生热量越多。试验结论第9页电流经过导体产生热量,其中所产生热量既看不见也摸不着，怎样判断大小呢？既看不见也摸不着科学量既看得见也能测量科学量转换让电流产生热量被空气吸收，经过观察空气热膨胀（观察U型管内两液面高度差）来间接比较热量大小转换法第10页11电流经过导体时产生热量多少与什么原因相关?试验1：研究电热与通电时间t关系

在电流、电阻一定情况下，通电时间越大，这个电阻产生热量越多。科学探究第11页12试验2：研究电热与电阻关系(控制通电时间及电流相等）R1=5ΩR2=10ΩA

在电流相同、通电时间相同情况下，电阻越大，这个电阻产生热量越多。第12页13试验3：研究电热与电流关系（控制电阻R及时间相同）I=2I1IAR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1

在电阻相同、通电时间相同情况下，经过电阻电流越大，这个电阻产生热量大得

多。第13页14

电流经过导体产生热量跟电流二

次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通

电时间成正比。焦耳定律

历史上，英国物理学家焦耳做了大量试验，探究电流产生热量跟电流大小、导体电阻以及通电时间关系，他于1840年最终发觉：公式(Ｑ＝Ｉ２Ｒt)第14页15

1．内容：电流经过导体产生热量跟电流二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。

2．公式：Q=

I2Rt

3．单位：焦耳（J）二、焦耳定律第15页焦耳（1818～1889），英国物理学家。1812月24日生于曼彻斯特附近索尔福德，1889年10月11日卒于塞尔。焦耳定律发觉者第16页

1．当电流经过导体时，假如电能全部转化为内能，而没有同时转化成其它形式能量，那么电流产生热量Q就等于消耗电能W，即

Q=W=UIt=I2Rt（电能全部转化为内能）

纯电阻电路：电暖器，电饭锅，电炉子等。

2．当电风扇（非纯电阻电路）工作时，消耗电能转化为机械能和部分内能：W＞Q热三、电能和电热关系电能机械能+内能非纯电阻电路欧姆定律不适用非纯电阻电路第17页R1R2例1：把R1=10Ω电阻和R2=20Ω电阻并联起来，接在电压是6V电源上，求:通电时间5min电阻R1、R2各产生多少热量？谁大？Q1=I12R1t

=(0.6A)2×10Ω×300s=1080J答:在5min内R1产生1080J热量，R1产生540J热量。解:I1=

=

=0.6AUR16V10ΩI2=

=

=0.3AUR26V20ΩQ2=I22R2t=(0.3A)2×20Ω×300s=540J并联时当R1<R2，Q1>Q2第18页若把R1=10Ω电阻和R2=20Ω电阻串联起来，接在电压是6V电源上，求:通电时间5min电阻R1、R2各产生多少热量？谁大？解:I=

=

=0.2AUR6V30ΩQ1=I2R1t=(0.2A)2×10Ω×300s=120JR1R2R=R1+R2=10Ω+20Ω=30ΩQ2=I2R2t=(0.2A)2×20Ω×300s=240J串联，因为R1<R2，所以Q1<Q2第19页20练习：通电后电阻丝热发红，而跟电热丝连接铜导线不怎么热，为何？电炉答：①电阻丝与电源线串联，②电流和通电时间相同，电阻丝电阻比电线电阻大得多，③由Q=

I2Rt产生热量更多。第20页问题2.假如在照明电路中接入大功率电炉，电线将显著发烧，有可能烧坏它绝缘皮，甚至引发火灾。这又是为何？大功率用电器电流过大，引发导线发烧过多。第21页显然，我们希望热量更多地集中在电炉发烧体上，而不是与电炉相连导线上。依据今天所学焦耳定律Q=I2Rt，你对发烧体和导线材料有何提议？发烧体：电阻率大、熔点高导线：电阻率小、熔点高请你当设计师：第22页231．电热利用—电热器四、电热利用和预防利用电流热效应工作电器电油炸锅电饭煲电熨斗电取暖器电烤箱电热水器第23页24

很多情况下我们并不希望用电器温度过高。如：电视机后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。2．电热危害与防护第24页25电流热效应控制（防护）

上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎样散热吗？你还知道哪些电器采取了散热办法？安装了什么样散热装置？散热窗、散热片、散热小风扇散热片散热风扇散热窗第25页26电路负荷过大有什么危险？为何？电路负荷过大时，电功率大，电路中电流增大，按Q=I2Rt计算，轻易引发线路发烧，甚至烧毁线路。第26页271.电流热效应：电流经过导体时电能转化为热能现象。2.电热器：利用电流热效应工作用电器。3.焦耳定律：电流经过导体产生热量跟电流二次方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比。公式：Q=I2Rt。课堂小结第27页28