沪科版物理九年级全一册16.4《科学探究：电流的热效应》教学课件(共25张PPT).ppt

科学探究-电流的热效应,电炉,电暖器,电水壶,电熨斗,电饭锅,热得快,电视机用后也会发热！,生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。,生活中的物理,一、电流的热效应：电流通过导体将电能转化为内能的现象。,电流还有磁效应、化学效应,电炉丝接入电路中时，电炉丝和电线中流过相同的电流，为什么电阻丝发热可以烧水，而导线几乎不发热。,问题1：,提出问题：,导体通电时产生热量的多少可能与哪些因素有关？,猜想二：电阻丝产生的热量同通电时间有关,猜想一：产生的热量与导体的电阻大小,猜想三：电阻丝产生的热量同电流有关,控制变量法,转化法,想一想议一议,电流通过灯泡，电灯灯丝因为产生热量而发光，产生的热量越多，灯泡发光越强，那么我们能不能根据发光的程度来判断电流产生热量的多少呢？,电流产生热量：,通电时间,电流的大小,导体电阻的大小,控制变量法,串联,R,1、研究热量与电阻(R),如图所示，探究产生热量与R的关系，控制、相等，所以应让L1和L3，所以把开关K2，K1接（填a或b）,结论：发现灯泡较亮，说明I、t相同时，越大，产生热量越多。,R,L3,I,t,串联,断开,a,2、研究热量与电流(I)关系,如图，探究产生热量与I的关系，控制、相等，所以应让L1和L2，所以把开关K2，K1接（填a或b）,结论：发现灯泡较亮，说明R、t相同时，越大，产生热量越多。,I,L1,R,t,并联,闭合,b,由生活经验知道，同一个电热器（电阻一定），电流不变时，通电时间越长，产生的热量越多。,电流通过导体产生的热量与电阻R，电流I和通电时间t有关,结论1.在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻R越大，电流产生的热量越多。,结论2.在电阻和通电时间相同的条件下，电流I越大，电流产生的热量越多。,结论3.在通电电流和电阻相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。,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,焦耳(18181889),Q=IRt,热量电流电阻时间,JAS,2、公式：,意义：,单位：,二、焦耳定律：,科学靠我们发现、探究、改进-科学永无止境,1、内容：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。,(普遍适用),一根60的电阻丝接在36V的电源上,在5min内共产生多少热量？,解：,通过电阻丝的电流为：,电流产生的热量为：,=(0.6A)260560s,答，电阻丝在5min内共产生6480J热量。,Q=I2Rt,=6480J,焦耳定律的理论推导,电流通过导体时，如果消耗电能全部转化为热，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就等于消耗的电能W。,即:Q=W=Pt=UIt=IRIt=I2Rt,考考你：,电炉丝和导线通过的电流相同。为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？,原因：导线电阻远小于电炉丝电阻，产生的热量少。,【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）消耗的电能WUIt380101J3800J,已知：电动机U=380VI=10AR=2t=1s求：（1）W（2）Q,2）产生的热量QI2Rt101021J200J,电功和电热的关系（W和Q的关系）,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）,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）,电流产生热量的其他表达式,Q=W=Pt=UIt=Ut=t,只适用于只有电阻的电路,(电能全部转化为内能)的情况。,1电热的利用,利用电热孵化器孵小鸡,用来加热,电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以方便地控制和调节温度。,四、电热的利用和防止,主要部件,发热体,电阻较大,熔点高,很多情况下我们并不希望用电器的温度过高。如：电视机的后盖有很多孔，为了通风散热；电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2电热的危害,1、导体的电阻为5，通过它的电流为2A，在1秒内，导体上电能转化为多少J的热？,2、标有“220V800W”的电炉，接在220V的电源上后，通过电炉的电流为多少？通电1小时，电炉上有多少J的电能转化为热？,