电与热讲课MicrosoftPowerPoint幻灯片.ppt

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1、第二十四中学 王伟 周日，陈小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要周日，陈小刚同学的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要上网玩电脑。爸爸回来时看到他在认真写作业，电脑也没打开，上网玩电脑。爸爸回来时看到他在认真写作业，电脑也没打开，很高兴。很高兴。 可是可是 后就发现，后就发现，陈小刚同学刚玩过电脑。陈小刚同学刚玩过电脑。用手一摸电脑显示屏后盖用手一摸电脑显示屏后盖生活中，许多用电器接通电源后，都伴有生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生热现象产生。电流的热效应：电流的热效应：电流通过导体时电流通过导体时电能电能转化成转化成热能的现象。热能的现象。学习目标1）知道电流的热效应。 以及知

2、道电流的热效应与哪些因素有关。2）深刻理解焦耳定律。 以及用电器产生的热量（Q）与消耗的电能（W）在什么情况下完全相等。3）知道电热的利用和防止。一 电流的热效应 小组同学间说一说，同学们的家里有哪些用电器？ 有何不同电热器电热器水用管状电热器水用管状电热器电熨斗电熨斗虽然各种用电器的作用不同，但是他们有一个共同的特点。1 定义：电流通过导体时电能转化为热能，这个现象叫做电流的热效应。 在物理上，我们常用Q来表示“热量”。单位是焦耳。我们可以用温度计作为仪器来间接的反映热量。.小组小组讨论讨论：为什为什么电热器的电炉么电热器的电炉丝红的发烫，而丝红的发烫，而连接电热器的导连接电热器的导线却几乎

3、不发热线却几乎不发热呢？呢？换句话说，电流产生的热量与谁有关？ 2 电流热效应的影响因素1）导线的电阻还能认为是零欧姆吗？电炉丝和导线是怎样连入电路中的，等效电路是怎样的？ 说明：电炉丝和导线的电流是相同的。 看不出电流对他们产生热量的影响。2）通电时间相同吗？ 说明：通电时间是相同的。3）电炉丝这个导体和导线这个导体有没有 什么区别？ 说明：两种导体的电阻值不同4）可见电流产生的热和导体的电阻有关。 RA RB 等效电路等效电路5）由电炉丝问题的讨论你再猜想一下：“电流通过导体产生的热量”除了和电阻有关，还有其他的因素吗？6）请各小组集体讨论并设计一个实验来证明你们的猜想？（讨论时，可以借鉴

4、书上的演示实验最好有创新）说明你们的猜想。 提示: 还可以用电热器说明。 实验设计过程用控制变量法 结论：Q还与通电时间有关。 Q还与电流有关。请同学们阅读课本48页“演示”并看图8.4-2，了解实验装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什么质疑可以提出来。1、为什么实验中要用煤油？用水不行吗？、为什么实验中要用煤油？用水不行吗？用水也行，只不过加热时间要长些才能从温用水也行，只不过加热时间要长些才能从温度计上读出温度值来。度计上读出温度值来。2、为什么是等量的煤油，不等量行吗？、为什么是等量的煤油，不等量行吗？只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度

5、来讨论电流产生的热量，这叫来讨论电流产生的热量，这叫控制变量法控制变量法。3、为什么要把铜丝和镍铬合金丝串联，并联不行吗？串联是为了使通过它们的电流相等，研究串联是为了使通过它们的电流相等，研究产生的热量跟电阻的关系，这也是产生的热量跟电阻的关系，这也是控制控制变量法。变量法。下面我们开始实下面我们开始实验，并写出实验验，并写出实验报告报告（1）、实验目的：）、实验目的：研究电流产生的热量与研究电流产生的热量与哪些因素有关哪些因素有关（2）实验原理：）实验原理：观察温度计示数（或观察观察温度计示数（或观察煤油柱由于热膨胀在玻璃管里上升的情煤油柱由于热膨胀在玻璃管里上升的情况），比较电流通过导体

6、产生的热量。况），比较电流通过导体产生的热量。（3）、观察对象：）、观察对象：温度计示数（或煤油柱上温度计示数（或煤油柱上升的高度）升的高度）（4）：探究方法：）：探究方法：控制变量法、转换法控制变量法、转换法（控制变量法（控制变量法 转换法）转换法）等量煤油，电流相同等量煤油，电流相同,通电通电时间相同，甲瓶中铜丝电时间相同，甲瓶中铜丝电阻小于乙瓶中镍铬合金丝阻小于乙瓶中镍铬合金丝电阻电阻条件：条件：现象：现象：乙瓶中温度上升的多乙瓶中温度上升的多结论：结论：电流和通电时间相同时，电流和通电时间相同时，电阻电阻越大，产生的热量越多。越大，产生的热量越多。还可用下面的方法进行探究还可用下面的方

7、法进行探究2.将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联将一段铜丝与一段镍铬合金丝串联,并粘上等量并粘上等量的凡的凡 士林士林,通过观察凡士林熔化所用的时间长短进通过观察凡士林熔化所用的时间长短进行比较行比较.(加热固体加热固体)焦耳定律焦耳定律：电流通过导体产生的：电流通过导体产生的热量跟热量跟电流的二次方成正比电流的二次方成正比，跟，跟导体的导体的电阻成正比电阻成正比，跟，跟通电时间通电时间成正比。成正比。 焦耳焦耳 (18181889)焦耳定律焦耳定律公式：公式：Q = I R t 意义：意义： 热量热量 电流电流 电阻电阻 时间时间单位：单位：J A S1.一根一根60的电阻丝接在的电阻丝接在36

8、V的电源上的电源上, 在在5min内共产生多少热量？内共产生多少热量？解：解：通过电阻丝的电流为：通过电阻丝的电流为：UI= _R=36V60=0.6A电流产生的热量为：电流产生的热量为： Q=I2Rt=(0.6)260560J=6480J想一想，谁还有其它解法？想一想，谁还有其它解法？焦耳定律的理论推导焦耳定律的理论推导 电流通过导体时，如果电流通过导体时，如果消耗电能消耗电能全部全部转化为转化为热热，而没有，而没有同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量同时转化为其他形式的能量，那么，电流产生的热量Q就就等于等于消耗的电能消耗的电能W。即即: Q = W = Pt = UIt = I

9、R It = I2Rt考考你：考考你：电炉丝和导线通过的电炉丝和导线通过的电流相同电流相同。为什么电炉丝热的为什么电炉丝热的发红发红，而导线却几乎，而导线却几乎不发热不发热？因为因为 R导线导线 R电炉丝电炉丝根据根据 Q = I Rt ，I , t 相同，相同，所以所以 Q导线导线 Q电炉丝电炉丝 电热的电热的利用和防止利用和防止电热的利用和防止电热的利用和防止 从能量的转化角度来说说他们？从能量的转化角度来说说他们？电热的利用电热的利用电热的利用和防止电热的利用和防止 电热的防止电热的防止迁移应用、拓展探究迁移应用、拓展探究1.1.电流的热效应是电流通过导体时电流的热效应是电流通过导体时

10、转化成转化成 的现象。的现象。 电热器是利用电流的电热器是利用电流的 制成的加热设备。制成的加热设备。2.“ 2.“ 在研究电流产生的热量跟电流的关系在研究电流产生的热量跟电流的关系”的实验中，应保持的实验中，应保持 、 一定，用一定，用 改变电阻丝的电流。改变电阻丝的电流。3.3.一根一根100100的电阻丝通过的电流是的电阻丝通过的电流是2A2A，它的电功率是，它的电功率是 W W 通电通电1min1min时产生的热量是时产生的热量是 J J。4.4.电阻电阻R R1 1、R R2 2串联在电路中，串联在电路中，R R1 1=4=4，R R2 2=6=6，则，则P P1 1:P:P2 2= = 。 Q Q1 1:Q:Q2 2= = 。电能电能内能内能热效应热效应电阻电阻时间时间滑动变阻器滑动变阻器40040024000240002:32:32:32:3