北师大九年级物理下册 （电流的热效应）电功和电功率课件

第十三章电功和电功率电流的热效应北师大版物理九年级全一册

1.知道什么是电流的热效应。知道电流的热效应与导体电阻、通过导体的电流、通电时间的定量关系。2.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。3.知道电流的热效应的应用实例和危害。学习目标台灯工作一段时间后灯泡会发烫；给电热水壶通电可以给水加热；给电烤箱通电可以把食物烤熟，这些热量是从哪里来的？电流的热效应1电流的热效应什么是电流的热效应？电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作电流的热效应。电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?刚刚发光的灯泡并不热，过一会儿就会烫手，这是为什么？问题与思考问题：电流通过导体时产生热的多少跟什么因素有关?猜想：与电阻、电流、时间有关设计实验：当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？用什么方法去观察那些不可见的物理量？电流的热效应与哪些因素有关控制变量法转换法实验1：研究电热与电阻关系R1=5ΩR2=10ΩA条件：容器相同，I相同，t相同结论：I和t相同时，R越大，Q越多。现象：B中液面上升多5Ω5Ω5ΩAB实验2：研究电热与电流关系I=2I1AIR=5ΩR=5ΩR=5ΩI1结论：R和t相同时，I越大，Q越多。现象：D中液面上升多条件：容器相同，R相同，t相同5Ω5Ω5ΩCD实验视频实验表明：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流的热效应就越显著。焦耳定律2焦耳定律Q=

I2Rt

内容：电流通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，跟通电时间成正比。公式：补充说明：电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W。即：Q=I2Rt电热W=UIt电能什么情况电热会小于电能呢？焦耳定律焦耳(JamesPrescottJoule，1818-1889)，英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。电炉丝和导线通过电流相同，为什么电炉丝热得发红，而导线却几乎不发热?电线和电炉串联，通过它们的电流是一样的，而电炉的电阻比电线的电阻大的多，根据焦耳定律Q=I²Rt可知，在相同时间内电流通过电炉产生的热量比通过电线产生的热量大，因此电炉热而电线却不热。思考与讨论练一练一根60Ω的电阻丝接在36V的电源两端，在5min内共产生多少热量?I=UR解：=36V60Ω=0.6AQ=

I2Rt

=(0.6A)2×60Ω×300s

=6480J答：在5min内共产生热量6480J。额定电压相同的灯泡，额定功率越大，电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多。可是按照焦耳定律，电阻越大，单位时间内产生的热量越多。二者似乎有矛盾，这是怎么回事?前者说电阻越小，正常工作时单位时间内产生的热量越多，前提条件是电压相同；而后者说，电阻越大，单位时间内产生的热量越多，前提条件是电流相同，两者并不矛盾。所以我们在应用公式时应该特别注意条件。思考与讨论电流热效应的应用及危害防止1.电流热效应的应用利用电热孵化器孵小鸡电热器都是利用电流的热效应工作的。用于加热用电器工作时，都不可避免地发热。这是电流热效应的表现，它既会浪费能源，又会由于升温使用电器有被烧毁的危险，因此很多用电器采用设置散热孔、散热片或在发热部位安装风扇等方法散热。2.电流热效应危害的防止电脑的微型风扇电视机的后盖拓展：电能和电热的关系纯电阻电路：消耗的电能全部转化为内能纯电阻电路电热计算式Q=I²RtW=UIt=U2R纯电阻电路电能计算式W=I2Rt100%转化电能W=UIt非纯电阻电路：消耗的电能一部分转化为内能电热Q=I²Rt其他形式的能量某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作1分钟后，消耗的电能为多少？线圈中产生的热量为多少？如没有其他能量的损失，则得到多少的机械能？解：消耗的电能：W总=UIt=220V×2A×60s=26400J线圈中产生的热量：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60s=1200J得到的机械能：W机=W总-Q=26400J-1200J=25200J练一练1．将一台“220V100W”的电风扇，一个”220V100W“

的充电器，一把“220V100W”的电烙铁分别接在220V的电源上，在相同时间内，电流通过他们时产生热量最多的是（）A．电烙铁B．充电器C．电风扇D．一样多A2．现有甲、乙两个电炉子，已知电炉电阻R1＞R2，分别接入电源电压220V的电路中，相同时间内，它们发热情况是（）A．甲放热多B．乙放热多C．同样多D．无法判断B3．一只电烙铁的额定电压是220V，在额定电压下工作时的电阻是121Ω，它的额定功率有多大？在额定电压下通电10min产生多少热量？因为电烙铁消耗的电能全部用来发热，所以Q=W=Pt=400W×10×60s=240000J解：

P额===400WU额2R(220V)2121

Ω答：它的额定功率为400W，在额定电压下10min产生热量240000J。4．某校师生自制了一台电烘箱。电烘箱的电阻丝通过5A的电流时，每分钟可产生6.6×104J的热量。求这台电烘箱的电功率和电阻丝工作时的电阻。解：

P

====1.1×103W

WtQt6.6×104J60s

R===44ΩPI21.1×103W(5A)2答：这台电烘箱的电功率为1100W，电阻丝工作时的电阻为44Ω。电流的热效应电流的热效应电流通过导体会发热焦耳定律电流的热效应与哪些因素有关表述：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:

Q=I2Rt

Q=I2Rt

的推导公式的应用与电流、电阻、时间有关再见北师大版初中物理九年级全册课件电流的热效应

复习巩固新课导入课堂检测延伸拓展目录CONTENS01复习巩固新课导入小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是用手一摸电视机的后盖就发现，小明刚看过电视。你知道他爸爸是根据什么判断的吗？电油炸锅电饭煲电熨斗这些用电器通电后，都伴有热现象，这是为什么呢？电流通过导体时电能转化为内能的现象叫作电流的热效应。02新课导入一、电流的热效应电烤箱电烙铁电热水壶生活中利用电流热效应的用电器优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等。缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命。电流的热效应有什么利和弊？灯泡通电后，在刚开始通电不是很热，可过了一会就很热，为什么？导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？

电饭锅通电后为什么必须按下加热（煮饭）按钮开关才能煮熟饭？一、电流的热效应1.电流通过导体产生的热量可能与哪些因素有关？（1）可能与通电时间有关，因为通电时间越长，用电器产生的热量越多；（2）可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；（3）可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾。（1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响。通电时间越长温度计示数越大（2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的电流为2I。比较R两次所产热的多少。通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高（3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数。电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大越长，产生的热量越多。在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。2.为什么选用煤油而不用水？因为煤油的比热容小，在相同情况下，煤油的温度变化大，便于观察。二、焦耳定律导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的热量越多，那么导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间有什么样的定量关系？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，这个规律叫作焦耳定律。电流I的单位是安（A）电阻R的单位是欧（Ω）时间t的单位是秒（s）热量Q的单位是焦（J）03课堂检测典型例题1.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为______。2.一个电阻通过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。3.一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是9.6×104J,则通过电阻的电流是______。600J600J502A5.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流之比为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______。4︰31︰94.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J。106.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的(

)A.2倍 B.4倍C.0.25倍 D.0.5倍B04延伸拓展电