第十六章电流做功与电功率第四节科学探究：电流的热效应课件

第四节科学探究：电流的热效应导入新课讲授新课课堂小结随堂训练第十六章电流做功与电功率 观察与思考导入新课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？ 学习目标1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用。2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系。3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用。认知与了解导入新课 电流的热效应一讲授新课观察与思考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。 观察与思考电烤箱电烙铁电热水壶生活中利用电流热效应的用电器讲授新课 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？交流与讨论讲授新课 影响电热大小的因素二讲授新课观察与思考灯泡通电后，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？ 交流与讨论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。讲授新课 实验与探究（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讲授新课 实验与探究（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时的温度高讲授新课 实验与探究（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温度计的示数大讲授新课 归纳与小结对同一电阻丝，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。讲授新课 交流与讨论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。讲授新课 焦耳定律三讲授新课观察与思考导体的电阻越大，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。 观察与思考电流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）讲授新课 交流与讨论电炉在使用时,电炉丝迅速热的发红,而与其相连的输电线却不怎么热，为什么？讲授新课 电热与电功的关系四讲授新课观察与思考如图所示，电吹风工作时，消耗了1000J的电能，电流在电阻线上产生的热量等于1000J吗？ 交流与讨论当电流通过导体时，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（即纯电阻电路），如：电暖器，电饭锅，电炉子等。而电吹风工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能=内能+机械能，即W＞Q热。讲授新课 课堂小结 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______。600J600J502A随堂训练 5.两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。10随堂训练 6.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B随堂训练