164科学探究：电流的热效应.ppt
星期天星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视别看电视,得先完成作业得先完成作业,可是小明等妈妈可是小明等妈妈一走一走,就看起了电视就看起了电视,直到妈妈回来前才开直到妈妈回来前才开始做作业始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业妈妈问小明为何没有做完作业,小明说作业太难小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎招就知道小明说了谎,请问请问,他妈妈是怎样他妈妈是怎样做的做的?她摸了摸她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢。电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢。你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？第四节 科学探究：电流的热效应学习目标：学习目标：o1、会用控制变量法探究电流产生的、会用控制变量法探究电流产生的热量与哪些因素有关；热量与哪些因素有关；o2、理解并掌握焦耳定律的内容及实、理解并掌握焦耳定律的内容及实质；质；o3、会用焦耳定律解释一些现象。、会用焦耳定律解释一些现象。电电油炸锅油炸锅电饭煲电饭煲电熨斗电熨斗电取暖器电取暖器电烤箱电烤箱电热水器电热水器电烙铁电烙铁电热水壶电热水壶电热毯电热毯1.电流通过导体时，电流通过导体时，电能要转化成电能要转化成热热，这个现象叫做，这个现象叫做电流的热效应电流的热效应。（电流通过导体时，导体会发热）（电流通过导体时，导体会发热）2.【思考思考】为什么为什么电热丝热的发电热丝热的发电热丝热的发电热丝热的发红，而导线却几乎不发热？红，而导线却几乎不发热？红，而导线却几乎不发热？红，而导线却几乎不发热？发热发热的多少与什么因素有关？的多少与什么因素有关？一、电流的热效应一、电流的热效应点击图片点击图片 观看课件观看课件点击图片点击图片 观看课件观看课件二、电流的热效应的影响因素二、电流的热效应的影响因素现象一现象一.灯泡通电后灯泡通电后,在刚开始通电不是很热在刚开始通电不是很热,可过了可过了 一会就很热。一会就很热。现象二、通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太现象二、通电后电阻丝热的发红而电源线温度没有太 大的变化。大的变化。现象三、电饭锅的通电后必需按下加热（煮饭现象三、电饭锅的通电后必需按下加热（煮饭)按钮按钮 开关才能煮熟饭。开关才能煮熟饭。电饭锅电饭锅电炉电炉猜想与假设：猜想与假设：1.可能与可能与电阻电阻有关有关电阻越大，电流热效应越大电阻越大，电流热效应越大2.可能与可能与电流电流有关有关电流越大，电流热效应越大电流越大，电流热效应越大通电时间越长，电流热效应越大通电时间越长，电流热效应越大3.可能与可能与通通电时间电时间有关有关设计实验设计实验:【实验目的实验目的】研究电流通过导体产生的研究电流通过导体产生的热量热量跟跟哪些哪些因素因素有关有关 【实验原理实验原理】当当电流通过电阻丝时，电流产生电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶的热量就使瓶中的煤油中的煤油温度升高、体积温度升高、体积温度升高、体积温度升高、体积膨胀膨胀膨胀膨胀，即电流做功使电能，即电流做功使电能转化为物体的内能转化为物体的内能(WWQ Q)。当物体的内能增加时，当物体的内能增加时，温度就会升高，电流温度就会升高，电流产生的热量越多产生的热量越多，温度计管内，温度计管内的液面就上升的越高，示数就越大，我们可以通过的液面就上升的越高，示数就越大，我们可以通过温度计示数变化的大小来比较电流产生温度计示数变化的大小来比较电流产生的的热量的多热量的多少，从而比较电流做功的多少。少，从而比较电流做功的多少。请同学们阅读请同学们阅读课本课本P130图图16-14及及P131图图1616，了，了解实验解实验装置及装置中用的器材，看一看你对装置及装置中用的器材，看一看你对该装置该装置有什么有什么质疑可以提出来。质疑可以提出来。1.为为什么实验中要用煤油？用水不行吗？什么实验中要用煤油？用水不行吗？因为煤油的比热容比水小，所以，等质量的煤油在因为煤油的比热容比水小，所以，等质量的煤油在吸收相同的热量时，煤油的温度升高的比较快。吸收相同的热量时，煤油的温度升高的比较快。2.为为什么是等量的煤油，不等量行吗？什么是等量的煤油，不等量行吗？只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来讨论讨论电电流产生的流产生的热量。热量。【实验方法实验方法】1.1.1.1.控制变量法；控制变量法；控制变量法；控制变量法；2.2.2.2.转换法转换法转换法转换法进行实验进行实验 收集数据收集数据:与与通通电电时时间间的的关关系系1.电热与通电时间的关系：电热与通电时间的关系：条件：条件：电流相同，电阻相同电流相同，电阻相同现象：现象：通电时间长时，温度上升多。通电时间长时，温度上升多。对对同一电阻丝同一电阻丝，在，在电流大小电流大小不变不变的情况下，的情况下，通电时间越长通电时间越长，煤油的温度越高，表明电流产生煤油的温度越高，表明电流产生的的热量越多热量越多。结论：结论：2.电热与电流的关系：电热与电流的关系：条件：条件：等量煤油，电阻相同，等量煤油，电阻相同，通电时间相同，通电时间相同，现象：现象：电流大时，温度上升多电流大时，温度上升多对对同一电阻丝同一电阻丝，在，在通电时间相同通电时间相同的情况的情况下，通电下，通电电流越大电流越大，煤油的温度越高，表明，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的电流越大，电流产生的热量越多热量越多。结论：结论：点击图片点击图片 观看课件观看课件3.电热与电阻的关系：电热与电阻的关系：条件：条件：现象：现象：结论：结论：等量煤油，等量煤油，电流相同电流相同,时间相同时间相同电阻大时，温度上升的多。电阻大时，温度上升的多。在通电在通电电流大小不变电流大小不变，通电时间相同通电时间相同的情的情况下，况下，电阻越大电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻，煤油的温度越高，表明电阻越大，电流产生的越大，电流产生的热量越多热量越多。点击图片点击图片 观看课件观看课件三、焦耳定律三、焦耳定律 单位：单位：Q=I 2Rt2.2.公式：公式：Q焦焦(J)I安安(A)R欧欧()t秒秒(s)电流电流流过导体时流过导体时产生的热量产生的热量，跟电流的跟电流的平方平方成正成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。1 1.内容：内容：【焦耳对科学的贡献焦耳对科学的贡献阅读课本阅读课本P133信息窗内容信息窗内容】根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律.纯电阻电纯电阻电路：路：非纯电阻电非纯电阻电路：路：QW UItI 2Rt根据欧姆定律根据欧姆定律U IR又又WUIt若电流做的功全部用来产生热若电流做的功全部用来产生热量即量即 Q W【注意注意】WW总总总总Q Q (WW总总总总UIt UIt WW其他其他其他其他Q Q)例例1.有一电炉正常工作时电压为有一电炉正常工作时电压为220V，其电阻为，其电阻为48.4，求它正常工作一小时，发热多少焦？，求它正常工作一小时，发热多少焦？例例2.有一电动机其线圈的电阻为有一电动机其线圈的电阻为10，其正常工作，其正常工作的电压为的电压为220V，工作时的电流是，工作时的电流是3.5A，其正常工作，其正常工作一小时消耗的电能和发热的多少？一小时消耗的电能和发热的多少？解解:1h3600s。因电流通过电炉做功时，电能全部转化为内能。因电流通过电炉做功时，电能全部转化为内能。解解:1h3600s。WUIt220V3.5A3600s2.772106JQI 2Rt(3.5A)2103600s4.41105J.2.2.电热器的发热体：电热器的发热体：3.3.电热器的优点：电热器的优点：电热饮水机电热饮水机 电熨斗电熨斗 电烙铁电烙铁 电烤箱电烤箱 电热孵化器电热孵化器 电热水器电热水器电阻电阻大大、熔点熔点高的电阻丝高的电阻丝。污染小、使用方便。污染小、使用方便。四、电热的利用四、电热的利用 1.1.电热器：电热器：利用电流的热效应来工作的设备。利用电流的热效应来工作的设备。点点击击图图片片观观看看课课件件防止方法：防止方法：散热窗、散热片、散热风扇、通风等。散热窗、散热片、散热风扇、通风等。结束四、电热的危害与防止四、电热的危害与防止 点击图片点击图片 观看课件观看课件小结：小结：1.1.电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫电流通过导体时，电能转化为热的现象，叫 电流的热效应电流的热效应。2.2.焦耳定律：焦耳定律：QI2Rt3.3.利用电流热效应来工作的用电器叫电热器，利用电流热效应来工作的用电器叫电热器，电热器的发热体：电热器的发热体：电阻大、熔点高电阻大、熔点高。4.4.要从要从通风、散热通风、散热等角度来有效地防止电热的等角度来有效地防止电热的 危害。危害。
