第十三章电功和电功率第四节电流的热效应课件（北师大版九年级物理）

第四节电流的热效应 1.电流做功的实质是将（）能转化为（）能，电功的常用单位有（）和（）。2.电流流过导体时所做的功受（）、（）和（）三个因素的影响。3.电功率的物理意义是（）。有一灯泡上面标有“220V60W”，其中220V表示（），60W表示（）。温故而知新电其他形式焦耳千瓦时电流电压通电时间比较电流做功的快慢额定电压是220V额定功率是60W 热得快电炉电热水壶电热毯电暖气电熨斗 观察与思考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；计算机主机长时间工作后外壳会发热。这些热量是从哪里来的？ 事实表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫作电流的热效应。电流的热效应点击图片观看视频 问题与思考电热水壶能把水烧开，而与之相连的导线却几乎不发热。电流通过导体时产生热量的多少与电阻有关系吗？有什么关系？电热水壶把水烧开需要一段时间。电流产生热量的多少与通电时间有关系吗？有什么关系？通电导体产生热量的多少与通过它的电流有关系吗？有什么关系？电流的热效应与哪些因素有关？怎样确定电流产生热量的多少？ 实验探究提出问题电流通过导体所产生的热量多少与哪些因素有关？合理猜想阻值大小电流大小通电时间 实验原理利用电热器加热质量相同的同种液体，当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的液体温度升高，温度计的液面就会逐渐上升。电流产生的热量越多，液面就会上升得越高。我们可以通过温度计液面上升的高度比较电流产生的热量。 实验方法控制变量法要探究通电导体产生热量与电阻的关系，需要控制电流和通电时间相同。要探究通电导体产生热量与电流的关系，需要控制电阻和通电时间相同。要探究通电导体产生热量与通电时间的关系，需要控制电阻和电流相同。 实验步骤实验——探究影响电流热效应的因素选择两个阻值不同的电热丝，在相同的时间内通过大小相同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电热丝产生的热量多。 实验——探究影响电流热效应的因素选择两个阻值相同的电热丝，在相同的时间内通过大小不同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电热丝产生的热量多。 点击图片播放视频 实验数据探究电流产生热量与电阻的关系：电流I/A通电时间t/s电阻R/Ω温度变化T/℃热量多少（多/少） 实验数据探究电流产生热量与电流的关系：电阻R/Ω通电时间t/s电流I/A温度变化T/℃热量多少（多/少） 实验数据探究电流产生热量与通电时间的关系：电阻R/Ω电流I/A通电时间t/s温度变化T/℃热量多少（多/少） 实验结论在电流大小和通电时间相同的条件下，容器内电热丝的阻值越大，液体温度升高得越________;在电热丝阻值和通电时间相同的条件下，通过容器内电热丝的电流越大，液体温度升高得越________;在电热丝阻值和电流大小相同的条件下，通电时间越长，容器内的液体温度升高得越________。高高高 焦耳定律实验表明：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。焦耳英国物理学家焦耳做了大量实验后，最先确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定量关系。 焦耳定律内容：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：Q=I2Rt其中Q表示热量，单位焦（J），I的单位用安（A），R的单位用欧姆（Ω），t的单位用秒（s）。那么是不是所有的电路电流做的功都等于产生的热量呢？ 1.若电能全部转化为内能：电功全部用来产生热量，如电暖器，电饭锅，电炉子等。则：Q=W=UIt=I2Rt2.若电能部分转化为内能：电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分。如：电流通过电动机时，则：Q＜W(W=W外+Q)电热与电功的关系注意：焦耳定律适用于任何用电器的热量计算。 电流的热效应在科研、生产、生活中被广泛应用。下图是我们常见的家用电热器，它们都是利用电流的热效应工作的。在科研、生产中，孵化器、电烤箱、烘干机等也应用了电流的热效应。电热驱蚊器电熨斗电饭煲电取暖器电流热效应的应用 电流热效应危害的防止笔记本电脑的散热窗、电脑主机里面的小电风扇等。 交流讨论除了上述电流热效应的应用以及对电流热效应危害的防止实例，你还能举出哪些相关实例？与同学交流对电流热效应的看法。用电热水壶烧水和用燃气烧水相比，从能量利用、环保以及经济的角度考虑，哪种方法更好？ 课堂小结1.焦耳定律：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。2.公式：Q=I2Rt3.单位：焦耳（J）4.当电流通过导体时：如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt。电流所产生的热量仅是电流做功中的一部分，则：W总＞Q。 随堂练习1.下列用电器属于利用电流热效应工作的是（　　）A.电饭锅B.电风扇C.计算机D.电视机A2.下列情况中不属于防止电热危害的是（　　）A.电视机的后盖有许多孔B.电脑机箱内有小风扇C.电动机外壳有许多散热片D.家电长时间停用，隔一段时间应通电一次D 3.某导体的电阻是2Ω，通过2A的电流时，1min产生多少焦耳的热量？解:Q=I2Rt=(2A)2×2Ω×60s=480J.4.一只额定功率是450W的电饭锅，在额定电压下使用，每分钟产生多少热量？解:Q=W=Pt=450W×1×60s=2.7×104J. 5.某电动机上标有“220V，2A”它的线圈电阻为5Ω，当它正常工作一分钟后，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：消耗的电能为:W总=UIt=220V×2A×60s=26400J线圈中产生的热量为：Q=I2Rt=(2A)2×5Ω×60s=1200J得到的机械能为：W机=W总－Q=26400J－1200J=25200J