北师大九年级物理下册 （电流的热效应）电功和电功率新课件教学用

《电流的热效应》

第十三章电功和电功率为什么家用电器连续作用较长时间后，要停用一会儿？今天我们专门来讨论上面这样一类关于电热的问题。为什么家用电器长期停止使用时，隔一段时期又要通电？学习目标

⑴知道电流的热效应。⑵知道电热器发热原理,能举出利用和防止电热的实例。⑶理解焦耳定律、公式及适用条件。⑷会对一些家庭电热器进行简单的计算。⑸结合本节教学，培养重视实验、尊重事实实事求是的科学态度。通过观察生活中常见的电热器及其构造，培养观察能力，结合辩证唯物主义教育，培养辩正地思考与分析问题的能力。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。同学们，想一下，这么多电热器在结构上有什么相同之处？你知道吗？为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高的电阻丝做？为什么电热器的电阻丝绕要在绝缘材料上？⑴清洁卫生；电热器的比其他加热器有哪些优点？⑵几乎没有环境污染；⑶热效率高；⑷可以方便地控制和调节温度。同学们，思考后，讨论一下这个问题！1980年巴黎日用电器展览会上，出现了一种被称为“烹饪之神”的炊具。这种炊具是利用微波的特性制作的。微波是一种高频率的电磁波，具有反射、穿透、吸收三种特性。这种炊具的心脏是瓷控管，所产生的每秒24亿5千万次的超高频率的微波，快速振动食物内的蛋白质、脂肪、糖类、水分子等。使分子之间相互碰撞、挤压、重新排列组合。简而言之，是靠食物本身内部的摩擦生热的原理来烹调的。微波炉的工作原理微波炉不是电热器。微波炉是电热器吗？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有些家用电器，如不采取散热措施，会被烧坏。你知道吗？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；⑶当然要防止触电现象。猜想一下：⑴电热与什么因素有关？⑵如何观察实验中的产生的电热的多少？⑶如何控制影响电热的因素不发生变化？

⑷如何观察影响电热的因素的大小和变化？

决定电热大小的因素——焦耳定律学习观察电热的方法：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；⑴两电阻串联时，可以保证通过它们的电流和时间相同；⑵用同一段电阻丝，可认为电阻不变；控制影响电热的因素不变的方法⑴观察电流表示数，确定电流大小及其变化；⑵在横截面积相等时，观察电阻丝的长度确定电阻大小；⑶观察手表或秒表示数来控制时间；观察影响电热的因素的方法下面开始按照课本实验完成测量（或按照要求观察演示实验）控制条件（R1＞

R2）电阻R1发热电阻R2发热1电流相同通电时间相同2电阻相同通电时间相同3电流相同电阻相同实验结论实验现象记录表较多较少电流大的发热多时间长的发热多电流通过导体产生的热量随导体中的电流的增大而增大，随导体的电阻的增大而增大，随通电时间的增加而增加。认识焦耳定律

英国物理学家焦耳用近四十年的时间探索“功和热量之间关系”，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”做功或能的单位。焦耳定律公式：Q=I2Rt电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。公式中的物理量的单位分别是：I→A，R→Ω，t→S，Q→J说明：焦耳定律是实验定律，进一步实验证明，焦耳定律适用于纯电阻电路。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、电阻丝材料特点二、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、电热的计算电流的热效应

第十三章电功和电功率学习目标

⑴知道电流的热效应。⑵知道电热器发热原理,能举出利用和防止电热的实例。⑶理解焦耳定律、公式及适用条件。⑷会对一些家庭电热器进行简单的计算。⑸结合本节教学，培养重视实验、尊重事实实事求是的科学态度。通过观察生活中常见的电热器及其构造，培养观察能力，结合辩证唯物主义教育，培养辩正地思考与分析问题的能力。各式各样的家用电热器电热器的结构共性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。同学们，想一下，这么多电热器在结构上有什么相同之处？你知道吗？为什么电热器的材料要用电阻率大，熔点高的电阻丝做？为什么电热器的电阻丝绕在绝缘材料上？探究电流通过电热器产生的热量跟哪些因素有关?

猜测电流通过电热器产生的热量与许多因素有关:①电阻R、②电流I、③通电时间t实验方法控制变量法:可以控制其他变量不变，先研究电热器发出热量与电阻R的关系，再研究它与电流I的关系，最后研究与通电时间t的关系。探究过程探究电热器产生热量与电阻R的关系：R甲

R乙

R甲>R乙实验结论：

在电流

（相同/不同）的情况下，电阻

（大/小）的那个电阻圈中的火柴先被点燃。这说明在电流、通电时间相同时，阻值

（大或小）的电阻产生的热量多。

相同大大实验发现：

中的火柴棒先被点燃

R甲探究过程探究电热器产生热量与电流I的关系R甲

实验发现：

当电路的电流为小电流时电阻圈中的火柴棒被点燃的时间

（短/长）当电路的电流为大电流时电阻圈中的火柴棒被点燃的时间

（短/长）长短实验结论：

在研究电流大小对产生热量多少的影响时，调节滑动变阻器，使电路中的电流变大，则夹在同一电阻圈中的火柴被点燃的时间变

（短/长）。这说明在电阻、通电时间相同时，电流较

（大或小）时产生的热量多。

短大探究过程探究电热器产生热量与通电时间t的关系在电阻和电流的大小不变时，通电时间越长，火柴越容易被点燃，产生的热量就越多。（理由：通电时间越长消耗的电能转化为内能越多，产生的热量越多。）交流总结电流通过电阻丝时产生的热量与导体本身的

、通过导体的

以及

有关。（书P.15）

电流的热效应电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。电流产生热量的表达式公式：Q=I2Rt(普遍适用)

单位：I—安R—欧t—秒Q—焦焦耳定律英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系，即焦耳定律。

内容：电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。电流产生热量的其他表达式当利用电流做功,将电能全部转化为内能

1.Q=UIt只适用于只有电阻的电路(电能全部转化为内能)的情况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UIt电功与与电热的关系（W与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

（W=UIt）=（Q=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

（W=UIt）>

（Q=I2Rt）

【例题1】：某某电热器电阻丝的电阻是2欧，当1安的电流通过时，1分钟产生的热量是多少焦？解：Q=I2Rt

=(1A)2×

2Ω×

60S

=120J答：1分钟产生的热量是120J【例题2】：一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380伏，线圈的电阻为2欧,线圈中的电流为10安,若这台电动机正常工作1秒钟，求：1）消耗的电能W。

2）产生的热量Q。解：1）W＝UIt

＝380V×10A×1S

＝3800J