《科学探究：电流的热效应》优教课件3

物理九年级全一册HK

第十六章电流做功与电功率第四节科学探究：电流的热效应学点1探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关小组之间交流、讨论，探究通电导体放出的热量跟哪些因素有关，完成下列的问题：猜想：如图16－4－1(a)所示，给电烤箱通电，会观察到电烤箱热得发烫，而与电烤箱串联的导线却不那么热；如图(b)所示，给灯泡通电时间越长，感觉灯泡越烫。由上述现象，我们可以猜想通电导体放出的热量可能与导体的________、________和__________有关。电流电阻通电时间第十六章电流做功与电功率导学设计图16－4－1设计实验：从生活中的一些现象猜想到多个因素影响通电导体放出的热量，故在探究的过程中采用________法。实验中通电导体放出的热量不能直接观察到，故实验探究过程中通过观察加热质量相等的煤油的________变化来反映，这种研究问题的方法叫做________法。控制变量温度转换第十六章电流做功与电功率实验探究：步骤一：在探究导体产生的热量与电阻的关系时，应该控制__________________和_________不变，改变_____的大小。实验中为了实现定量和变量，采用了两个不同阻值的定值电阻____联，然后观察温度计示数的变化。如图16－4－2(a)、(b)所示。图16－4－2通过导体的电流通电时间电阻串第十六章电流做功与电功率步骤二：在探究导体产生的热量与电流大小的关系时，应该控制______和__________不变，改变______的大小。实验中为了保持电阻不变，采用的方法是________________，为了使电流改变，采用的方法是____________________________。比较在相同时间内，通过定值电阻的电流大小不相等时，其产生的热量是否相等。如图16－4－3所示。图16－4－3电阻通电时间电流取一个定值电阻在电路中串联一个滑动变阻器第十六章电流做功与电功率步骤三：在探究的步骤一、二中，如果给导体通电时间越长，则会发现温度计示数上升得________，这表明通电导体产生的热量与导体的__________有关。实验结论：由实验探究过程，我们可以概括出：通电导体产生的热量跟__________、____________以及_________有关。越高通电时间导体的电阻导体中的电流通电时间第十六章电流做功与电功率学点2焦耳定律自学教材P132，回答下列问题：问题1：电流通过导体产生的热量，跟电流的__________成正比，跟导体的________成正比，跟__________成正比。这个规律叫做焦耳定律。问题2：焦耳定律可以用公式表示为___________，其中Q表示________________________________，单位是____，I表示________________，单位是____；R表示____________，单位是____。二次方电阻通电时间电流通过导体时产生的热量J导体中的电流A导体的电阻Ω第十六章电流做功与电功率问题3：电流通过导体时，如果电能全部转化为热，而没有同时转化为其他形式的能量，那么电流产生的热量Q等于消耗的电能，即Q＝W＝UIt。此时结合欧姆定律还可推导出另一个公式：____________，故此时W和Q的关系为：W＝Q＝____＝____＝______＝____。PtUIt第十六章电流做功与电功率学点3电流热效应的应用与控制观察下列用电器的工作特点，回答下列问题：图16－4－4第十六章电流做功与电功率问题1：这些用电器工作时的共同特点是将______能转化为______能，物理学中，把电流通过导体时电能转化为内能的现象，叫做________________。问题2：电热既有有利的一面也有不利的一面，结合生活实际，分析一下，在生活中电热会给我们带来哪些危害，应如何进行散热？电内电流的热效应第十六章电流做功与电功率

在用电器工作时，由于电流的热效应会导致用电器温度过高，影响用电器的使用寿命；会使绝缘皮老化，甚至引起火灾。电视机的后盖有许多小孔，就是为了通风散热；电动机的外壳有许多散热片，也是为了降温，防止电热带来的危害。解析第十六章电流做功与电功率类型一探究电流产生热量的影响因素例1在探究“影响电流热效应的因素”实验中：(1)为了探究电热器产生的热量与电流的关系，小明设计了如图16－4－5甲所示装置，在烧瓶内安装一根电阻丝，并插入一支温度计，通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫________。若他想让烧瓶内液体在短时间内温度变化更明显，应选用________(选填“煤油”或“水”)，理由是____________________________________________________________________________________________________。转换法煤油煤油比热容小，质量相等的煤油和水，吸收相同的热量，煤油温度上升明显第十六章电流做功与电功率例题分析图16－4－5第十六章电流做功与电功率(2)小明先测量烧瓶内液体的温度后，闭合开关，通电30s再测量烧瓶内液体的温度，得到温度的升高量填入表中；然后移动滑动变阻器滑片改变电流大小，重复上述操作，获得第二组数据(见表)。实验次数电流/A通电时间/s电阻/Ω温度升高量/℃10.330101.520.630106.0第十六章电流做功与电功率由此得出：同一导体，在通电时间相等时，电流________，其产生的热量__________。(3)若要探究电热器产生的热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，同时选择图乙中______(选填“A”或“B”)烧瓶与图甲中的烧瓶________(选填“串联”或“并联”)。越大越多B串联第十六章电流做功与电功率(1)实验中通过比较烧瓶内液体的温度变化，来判断相同时间内不同电流产生的热量多少，这种研究方法叫转换法；由于煤油的比热容较小，质量相同的煤油和水吸收热量相同时，煤油温度变化比较明显，所以应选用煤油进行实验；(2)由表格中数据知，通电时间和电阻相等，电流增大为原来的2倍，温度升高为原来的4倍，即产生的热量为原来的4倍，可知同一导体，在通电时间相等时，产生的热量与电流的二次方成正比；解析第十六章电流做功与电功率(3)若要探究电热器产生热量与电阻的关系，应保持电流和通电时间相等，电阻不同，所以应该选择B烧瓶和图甲中的烧瓶串联。第十六章电流做功与电功率类型二焦耳定律的应用例2一电阻为10Ω，通过其电流是5A，则在通电50s后，导体产生的热量是多少？12