沪科版九年级物理 （科学探究：电流的热效应）电流做功与电功率新课件

科学探究：电流的热效应

第十六章电流做功与电功率学习目标1、知道电流的热效应，知道电热器的工作原理。2、掌握电流产生的热量与那些因素有关。3、掌握焦耳定律的内容、公式、单位。4、能运用公式进行计算。电热油汀电炉电暖器电水壶热得快利用电流热效应工作的装置。当电流通过导体时会发热，将电能直接转化为内能。这种现象叫电流的热效应。共同点：电流通过导体时会发热电热器的结构共性⑴电热器的主要组成部分是电阻丝做的发热体。⑵发热体均是由电阻率大、熔点高的材料做成的。信息快递1、灯泡和电线串联在电路中，电流相同，灯泡热得发光，电线却不怎么热，这是为什么？2、相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉，电线将显著发热，甚至烧坏电线，这又是为什么？3、电熨斗，它通电的时间过长，会产生更多的热量，一不小心，就会损坏衣料。这又是为什么？电阻不同电流不同时间不同生活现象提出问题电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关？做出猜想导体的电阻导体中电流通电的时间实验方法控制变量法观察电热的方法：方法一电热丝发热，点燃火柴

优点：⑶实验时间短，操作简便。⑵器材简单，容易准备；现象容易受火柴、放置位置、环境（如空气流动）等因素的干扰；方法二电热丝发热使煤油温升和膨胀⑴现象直观、精确；⑵受环境干扰较少。缺点：⑴现象直观、明显；缺点：优点：⑶实验时间稍长。⑵器材复杂，准备较难；⑴现象较细微，远处不便看；连接实物图，并画出电路图AR1R2(1)研究电热器电阻的大小对产生热量的影响

要研究电阻对产生热量多少的影响，应该控制

和

不变，则可以让两个阻值不同的电阻

（串联／并联）后接入电路。3.设计实验、验证假设电流通电时间串联(2)研究电流大小对产生热量的影响

要研究电流对产生热量的影响，应该使电阻的阻值

(改变/不变)，而通过该电阻的电流大小

(改变/不变)。只要调节电路中滑动变阻器的滑片，就可以改变电路中的电流大小。不变改变(3)研究通电时间对产生热量的影响

要研究电流对产生热量的影响,应该控制

和

不变，改

变

。通电时间电阻电流实验结论结论1:

在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。结论2:

在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大，电流产生的热量越多。结论3:

在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。信息快递

英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索了“电热与电流、电阻、时间的定量关系”，不畏艰难，呕心沥血，他为推动人类社会的进步，为科学而贡献几乎毕生的精力，他的事迹非常感人。为了纪念这位伟大的科学家，物理上用“焦耳”作为功或能的单位。把这一定律称作焦耳定律焦耳定律１、内容：电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比，与导体电阻成正比，与通电时间成正比。2、公式：

3、单位：电流I--电阻R--时间t--热量Q--

Q热=I2Rt

安培（A）欧姆（Ω）秒（s）焦耳（J）一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上释放热量为___.练习一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J.一个电阻通过0.2A的电流，5min电阻上产生的热量为600J.这个电阻的阻值是___Ω一个200Ω的电阻通电1.5min，电阻上消耗的电能是4.5×105J,则通过电阻的电流是___.600J505A10min三、电功和电热的关系（W和Q的关系）

①在电热器电路(只有电阻的电路)中：（电能几乎全部转化为内能）

W=Q

即UIt=I2Rt

②在其他电路中：（如电流通过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）W>Q

即UIt>I2Rt

说明：焦耳定律是实验定律，焦耳定律适用于计算由于电阻存在，电能转化为内能的那部分能量即电热。没有电阻，就不产生电热！结论：电功W≥电热Q.电流产生热量的其他表达式(1).Q=UIt(2).Q=只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。四、电热现象的应用和防止应用举例：防止举例：用电器使用不当时，电热会产生哪些危害？电线中电流过大时，⑴电热会使绝缘材料迅速老化，甚至燃烧起火；⑵有些用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。用电器是采取哪些措施防止电热的危害的？⑴有的电动机里装有风扇；⑵电视机、收音机机壳上有散热窗等；本课小结一、知道电流的热效应；知道一般电热器的发热原理；会对一些家庭电热器进行简单的计算。电流热效应、电热器发热原理、二、探究决定电热的因素、理解并正确运用焦耳定律电热与什么因素有关、焦耳定律、公式、单位；简单的家用电热器的计算。焦耳定律的适用条件、电热的计算作业:1.复习本课内容2.课时作业本科学探究:电流的热效应