YJHKWL09021602(探究电流热效应跟电阻的关系).ppt

17.3 17.3 探究电流热效应跟电阻的关系探究电流热效应跟电阻的关系学习目标1 1、回忆什么是电流的热效应、回忆什么是电流的热效应、回忆什么是电流的热效应、回忆什么是电流的热效应2 2、实验探究电流的热效应和电阻的关系、实验探究电流的热效应和电阻的关系、实验探究电流的热效应和电阻的关系、实验探究电流的热效应和电阻的关系3 3、了解电流热效应的应用与控制、了解电流热效应的应用与控制、了解电流热效应的应用与控制、了解电流热效应的应用与控制 在上节课，我们知道在上节课，我们知道在上节课，我们知道在上节课，我们知道P=UP=UI I，你能用它解释下面，你能用它解释下面，你能用它解释下面，你能用它解释下面的问题吗？的问题吗？的问题吗？的问题吗？电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝接入电路中时，电炉丝热得发红，而跟电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么电炉丝串联的导线却几乎不发热。这是为什么?问题问题1：在上节课，我们知道在上节课，我们知道在上节课，我们知道在上节课，我们知道P=UP=UI I，你能用它解释下面，你能用它解释下面，你能用它解释下面，你能用它解释下面的问题吗？的问题吗？的问题吗？的问题吗？为什么接在家庭电路中的灯泡，为什么接在家庭电路中的灯泡，为什么接在家庭电路中的灯泡，为什么接在家庭电路中的灯泡，100W100W100W100W的要比的要比的要比的要比15W15W15W15W的亮得多？的亮得多？的亮得多？的亮得多？问题问题2：要解释上面的问题，要设计到电流的热效应跟要解释上面的问题，要设计到电流的热效应跟要解释上面的问题，要设计到电流的热效应跟要解释上面的问题，要设计到电流的热效应跟电阻的关系。电阻的关系。电阻的关系。电阻的关系。电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成内能，这就是成内能，这就是成内能，这就是成内能，这就是电流的热效应电流的热效应电流的热效应电流的热效应。试分析上面问题中电阻的大小，猜想电流的热试分析上面问题中电阻的大小，猜想电流的热试分析上面问题中电阻的大小，猜想电流的热试分析上面问题中电阻的大小，猜想电流的热效应与电阻有什么关系？效应与电阻有什么关系？效应与电阻有什么关系？效应与电阻有什么关系？正比还是反比活动活动活动活动1 1：实验探究：电流热效应跟电阻的关系实验探究：电流热效应跟电阻的关系实验探究：电流热效应跟电阻的关系实验探究：电流热效应跟电阻的关系 同学们设计了下面的实验，探究电流相等时，电同学们设计了下面的实验，探究电流相等时，电同学们设计了下面的实验，探究电流相等时，电同学们设计了下面的实验，探究电流相等时，电流热效应跟电阻的关系，你能说出它的原理吗？流热效应跟电阻的关系，你能说出它的原理吗？流热效应跟电阻的关系，你能说出它的原理吗？流热效应跟电阻的关系，你能说出它的原理吗？正比还是反比活动活动活动活动1 1：实验探究：电流热效应跟电阻的关系实验探究：电流热效应跟电阻的关系实验探究：电流热效应跟电阻的关系实验探究：电流热效应跟电阻的关系 请你按照上面的实验方案进行实验，并记录实验请你按照上面的实验方案进行实验，并记录实验请你按照上面的实验方案进行实验，并记录实验请你按照上面的实验方案进行实验，并记录实验数据数据数据数据电阻电阻R/电流电流I/A时间时间T/s 电电 热热(温度温度温度温度 CC）相相 同同 相相 同同 相相 同同 相相 同同 相相 同同 相相 同同 实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：当电流一定时，导体的电阻越大，产当电流一定时，导体的电阻越大，产当电流一定时，导体的电阻越大，产当电流一定时，导体的电阻越大，产当电流一定时，导体的电阻越大，产当电流一定时，导体的电阻越大，产生的热量就越多生的热量就越多生的热量就越多生的热量就越多生的热量就越多生的热量就越多数据处理数据处理数据处理数据处理1020301015 5电电电电 阻阻阻阻 R/R/电电电电 流流流流 I/AI/A 时时时时 间间间间 t/st/s 电电电电 热热热热(温度温度温度温度C C）相相相相 同同同同 相相相相 同同同同 相相相相 同同同同 相相相相 同同同同 相相相相 同同同同 相相相相 同同同同 实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：实验结论：电热与电流有关，电流越大，产生电热与电流有关，电流越大，产生电热与电流有关，电流越大，产生电热与电流有关，电流越大，产生电热与电流有关，电流越大，产生电热与电流有关，电流越大，产生的热量越多的热量越多的热量越多的热量越多的热量越多的热量越多数据处理数据处理数据处理数据处理0.10.110100.20.240400.30.39090精确的实验表明：精确的实验表明：精确的实验表明：精确的实验表明：在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比在电流一定时，导体产生的热量跟电阻成正比在电压一定时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比在电压一定时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比在电压一定时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比在电压一定时，导体产生的热量跟导体的电阻成反比 那么，电压一定时，产生的热量跟电阻有怎样的那么，电压一定时，产生的热量跟电阻有怎样的那么，电压一定时，产生的热量跟电阻有怎样的那么，电压一定时，产生的热量跟电阻有怎样的关系呢？请将上面的实验方案加以改动，并在课外做关系呢？请将上面的实验方案加以改动，并在课外做关系呢？请将上面的实验方案加以改动，并在课外做关系呢？请将上面的实验方案加以改动，并在课外做一做。一做。一做。一做。精确的实验表明：精确的实验表明：精确的实验表明：精确的实验表明：正比还是反比活动活动活动活动2 2：分析论证：电流热效应跟电阻的关系分析论证：电流热效应跟电阻的关系分析论证：电流热效应跟电阻的关系分析论证：电流热效应跟电阻的关系由欧姆定律：由欧姆定律：由欧姆定律：由欧姆定律：在串联电路中，由在串联电路中，由在串联电路中，由在串联电路中，由P=UP=UI I，U=U=I IP P，可以得出：，可以得出：，可以得出：，可以得出：P=P=I I2 2R R 这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体这个式子表明：电流相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成产生的热量跟电阻成产生的热量跟电阻成产生的热量跟电阻成正比正比正比正比在并联电路中，由在并联电路中，由在并联电路中，由在并联电路中，由P=UP=UI I，I I=U/R=U/R，可以得出：，可以得出：，可以得出：，可以得出：P=UP=U2 2/R/R 这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体这个式子表明：电压相等时，在一定时间内，导体产生的热量跟电阻成产生的热量跟电阻成产生的热量跟电阻成产生的热量跟电阻成反比反比反比反比讨论 通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成通电导体产生的热量跟电阻到底是成正比还是成反比？你是怎样理解的？反比？你是怎样理解的？反比？你是怎样理解的？反比？你是怎样理解的？电流热效应的应用与控制 早在早在早在早在18401840年，英国物理学家焦耳通过实验研究发年，英国物理学家焦耳通过实验研究发年，英国物理学家焦耳通过实验研究发年，英国物理学家焦耳通过实验研究发现：现：现：现：通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这就是。这就是。这就是。这就是焦耳定律焦耳定律焦耳定律焦耳定律公式公式：Q=I2Rt 单位单位：I安，安，R欧，欧，t秒，秒，Q焦焦电流热效应的应用与控制电流热效应的应用很广泛：电流热效应的应用很广泛：电流热效应的应用很广泛：电流热效应的应用很广泛：常见电热器举例常见电热器举例常见电热器举例常见电热器举例常见电热器举例常见电热器举例电热器经常见，烙铁电炉真方便。电热器经常见，烙铁电炉真方便。电热器经常见，烙铁电炉真方便。电热器经常见，烙铁电炉真方便。电水壶热得快，煮饭要靠电饭锅。电水壶热得快，煮饭要靠电饭锅。电水壶热得快，煮饭要靠电饭锅。电水壶热得快，煮饭要靠电饭锅。取暖器电暖婆，舒适得说电热毯。取暖器电暖婆，舒适得说电热毯。取暖器电暖婆，舒适得说电热毯。取暖器电暖婆，舒适得说电热毯。电烤箱微波炉，潇洒漂亮电熨斗。电烤箱微波炉，潇洒漂亮电熨斗。电烤箱微波炉，潇洒漂亮电熨斗。电烤箱微波炉，潇洒漂亮电熨斗。电流热效应的应用与控制 上面这些都是利用了电路的热效应。有些用电器上面这些都是利用了电路的热效应。有些用电器上面这些都是利用了电路的热效应。有些用电器上面这些都是利用了电路的热效应。有些用电器为避免温度过高，影响正常工作，需要采取散热措施为避免温度过高，影响正常工作，需要采取散热措施为避免温度过高，影响正常工作，需要采取散热措施为避免温度过高，影响正常工作，需要采取散热措施电流热效应的应用与控制电视机电视机电视机电视机笔记本电脑笔记本电脑笔记本电脑笔记本电脑电冰箱电冰箱电冰箱电冰箱 上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎上面这些东西里都装有散热装置，你知道它们是怎样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装样散热的吗？你还知道哪些电器采取了散热措施？安装了什么样的散热装置？了什么样的散热装置？了什么样的散热装置？了什么样的散热装置？课课 堂堂 讨讨 论论问题问题问题问题1 1：为什么为什么为什么为什么“觉察不出和灯相连的电线发热觉察不出和灯相连的电线发热觉察不出和灯相连的电线发热觉察不出和灯相连的电线发热”？分分分分析析析析：因因因因为为为为电电电电线线线线和和和和灯灯灯灯串串串串联联联联，通通通通过过过过它它它它们们们们的的的的电电电电流流流流是是是是一一一一样样样样大大大大，又又又又因因因因为为为为灯灯灯灯的的的的电电电电阻阻阻阻比比比比电电电电线线线线的的的的大大大大得得得得多多多多，所所所所以以以以根根根根据据据据焦焦焦焦耳耳耳耳定定定定律律律律QQI I2 2RtRt可可可可知知知知，在在在在相相相相同同同同时时时时间间间间内内内内电电电电流流流流通通通通过过过过灯灯灯灯产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量比比比比通通通通过过过过电电电电线线线线产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量大大大大得得得得多多多多。因因因因此此此此，灯灯灯灯泡泡泡泡热得发光，而电线却感觉不到热。热得发光，而电线却感觉不到热。热得发光，而电线却感觉不到热。热得发光，而电线却感觉不到热。课课 堂堂 讨讨 论论问题2.和大功率电炉相连的电线为什么显著发热？和大功率电炉相连的电线为什么显著发热？和大功率电炉相连的电线为什么显著发热？和大功率电炉相连的电线为什么显著发热？分分分分析析析析：照照照照明明明明电电电电路路路路的的的的电电电电压压压压是是是是一一一一定定定定的的的的，由由由由P=UIP=UI可可可可知知知知，电电电电路路路路中中中中接接接接入入入入大大大大功功功功率率率率电电电电炉炉炉炉时时时时，通通通通过过过过的的的的电电电电流流流流大大大大，在在在在电电电电线线线线的的的的电电电电阻阻阻阻相相相相同同同同的的的的情情情情况况况况下下下下，跟跟跟跟电电电电炉炉炉炉相相相相连连连连的的的的电电电电线线线线中中中中通通通通过过过过的的的的电电电电流流流流比比比比跟跟跟跟灯灯灯灯泡泡泡泡相相相相连连连连的的的的电电电电线线线线中中中中通通通通过过过过的的的的电电电电流流流流大大大大得得得得多多多多。所所所所以以以以根根根根据据据据焦焦焦焦耳耳耳耳定定定定律律律律Q=IQ=I2 2RtRt可可可可知知知知，在在在在相相相相同同同同的的的的时时时时间间间间内内内内，电电电电流流流流通通通通过过过过跟跟跟跟电电电电炉炉炉炉相相相相连连连连的的的的电电电电线线线线产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量比比比比通通通通过过过过跟跟跟跟灯灯灯灯泡泡泡泡相相相相连连连连的的的的电电电电线线线线产产产产生生生生的的的的热热热热量量量量大大大大得得得得多多多多。因因因因此此此此跟跟跟跟电电电电炉炉炉炉相相相相连连连连的的的的电电电电线线线线显显显显著著著著发发发发热热热热，有有有有可可可可能能能能烧烧烧烧坏坏坏坏它它它它的的的的绝绝绝绝缘缘缘缘皮皮皮皮，甚甚甚甚至至至至引引引引起起起起火火火火灾。灾。灾。灾。练习1 1、自然界中有许多物理现象对人类既有利又有弊。、自然界中有许多物理现象对人类既有利又有弊。、自然界中有许多物理现象对人类既有利又有弊。、自然界中有许多物理现象对人类既有利又有弊。你对电流热效应的利与弊是怎样认识的？你对电流热效应的利与弊是怎样认识的？你对电流热效应的利与弊是怎样认识的？你对电流热效应的利与弊是怎样认识的？2 2、假若将电炉内的电热丝取出来剪去一半，再接到、假若将电炉内的电热丝取出来剪去一半，再接到、假若将电炉内的电热丝取出来剪去一半，再接到、假若将电炉内的电热丝取出来剪去一半，再接到电炉中。这只电炉产生的热量比原来的大了还是小电炉中。这只电炉产生的热量比原来的大了还是小电炉中。这只电炉产生的热量比原来的大了还是小电炉中。这只电炉产生的热量比原来的大了还是小了？为什么？了？为什么？了？为什么？了？为什么？小结1 1、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成、电流通过导体时能使导体的温度升高，电能变成 内能，这就是电流的热效应内能，这就是电流的热效应内能，这就是电流的热效应内能，这就是电流的热效应2 2、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟、通电导体产生的热量，跟电流的平方成正比，跟 导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这导体的电阻成正比，还跟通电的时间成正比。这 就是焦耳定律就是焦耳定律就是焦耳定律就是焦耳定律3 3、电流的热效应有时候要利用有时候要控制、电流的热效应有时候要利用有时候要控制、电流的热效应有时候要利用有时候要控制、电流的热效应有时候要利用有时候要控制