第四节 电 和 热精选文档.ppt

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1、第四节第四节 电电 和和 热热本讲稿第一页，共二十页想想看吧！想想看吧！星期天星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明别小明的妈妈出门前嘱咐小明别看电视看电视,得先完成作业得先完成作业,可是小明等妈妈一走可是小明等妈妈一走,就看起了电视就看起了电视,直到妈妈回来前才开始做作业直到妈妈回来前才开始做作业,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招就知道小明说了可是小明妈妈只用了一招就知道小明说了谎谎,请问请问,他妈妈是怎样做的他妈妈是怎样做的?她摸了摸电视机的的散热窗，发现那她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢儿还热着呢你有类似的经历

2、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？本讲稿第二页，共二十页电热器电热器水用管状电热器水用管状电热器热水器热水器饮水机饮水机电烤箱电烤箱本讲稿第三页，共二十页 电流通过导体时，电流通过导体时，电能要转化成热电能要转化成热，这，这个现象叫做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）一、电流的热效应一、电流的热效应一、电流的热效应一、电流的热效应思考：为什么电炉丝热的发思考：为什么电炉丝热的发红，而导线却几乎不发热？红，而导线却几乎不发热？发热的多少与什么因素有关发热的多少与什么因素有关？本讲稿第四页，共二十页

3、猜想与假设猜想与假设 二、探究：电流的热效应与什么因素有关二、探究：电流的热效应与什么因素有关二、探究：电流的热效应与什么因素有关二、探究：电流的热效应与什么因素有关现象一：现象一：电炉丝电炉丝通电通电才产生热才产生热猜想：猜想：电炉丝产生的热量可能与电炉丝产生的热量可能与电流电流有关有关现象二：现象二：电炉丝通电电炉丝通电时间越长时间越长，产生的热量越多，产生的热量越多猜想：猜想：电炉丝产生的热量可能与电炉丝产生的热量可能与通电时间通电时间有关有关猜想：猜想：导体通电产生热量可能与导体的导体通电产生热量可能与导体的电阻大小电阻大小有关有关事实：事实：电炉丝的材料是电炉丝的材料是镍铬合金镍铬合

4、金，导线的材料是，导线的材料是铜铜依照电炉丝的工作过程做出猜想依照电炉丝的工作过程做出猜想本讲稿第五页，共二十页 设计实验设计实验 讨论讨论1:当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用 什么什么 方法去研究？方法去研究？控制变量法控制变量法讨论讨论2:用什么方法和器材去观察那些不可见的物用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？理量？转换法转换法本讲稿第六页，共二十页怎样比较通电导体产生的热量的多少？怎样比较通电导体产生的热量的多少？思考：思考：思路：加热相同质量的液体，观察其温思路：加热相同质量的液体，观察其温度的变化度的变化参考装置：参考装置：电阻丝电阻

5、丝煤煤油油为何选择质量为何选择质量相等煤油而不相等煤油而不是水？是水？质量相等是为了控质量相等是为了控制变量；选择煤油制变量；选择煤油是因为煤油升温快，是因为煤油升温快，水升温慢，实验时水升温慢，实验时间过长；含有杂质间过长；含有杂质的水是导体，影响的水是导体，影响电阻丝的电阻，影电阻丝的电阻，影响实验响实验.本讲稿第七页，共二十页铜丝铜丝镍铬合金丝镍铬合金丝提供器材提供器材还需要什么器材？还需要什么器材？本讲稿第八页，共二十页 实验一实验一 探索电热与电阻的关系探索电热与电阻的关系思考：怎样才能使两段电阻不同的导体有相等的电思考：怎样才能使两段电阻不同的导体有相等的电流和通电时间？流和通电时

6、间？方法:将它们串联在电路中设计实验：设计实验：进行实验：进行实验：实验表明：实验表明：在通电时间一定，电流相同的在通电时间一定，电流相同的情况下，电阻越大，发热越多情况下，电阻越大，发热越多本讲稿第九页，共二十页实验二 探索电热与电流的关系设计实验设计实验思考：电阻该如何选择？通电时间怎样控制思考：电阻该如何选择？通电时间怎样控制？如何变化电流？如何变化电流？方法：只观察B(镍铬合金)装置，通过滑动变阻器改变电流，看相同时间内煤油温度的变化进行实验进行实验实验表明：实验表明：在通电时间一定，电阻相同的在通电时间一定，电阻相同的情况下，电流越大，发热越多情况下，电流越大，发热越多本讲稿第十页，

7、共二十页实验三 探索电热与时间的关系设计实验设计实验思考：如何探究时间变化对电热的影响？思考：如何探究时间变化对电热的影响？方法：继续观察B(镍铬合金)装置，延长通电时间，看煤油温度的变化进行实验进行实验实验表明：实验表明：在电阻和电流相同的情况下，在电阻和电流相同的情况下，通电时间越长，发热越多通电时间越长，发热越多本讲稿第十一页，共二十页 表达式：表达式：Q =IR t 电流通过导体所产生的热量与电流通过导体所产生的热量与电流的二次电流的二次方方成正比，与成正比，与导体的电阻导体的电阻成正比，与成正比，与通电时间通电时间成正比。成正比。二、焦耳定律二、焦耳定律Q热量热量焦耳（焦耳（J）I

8、电流电流安培安培(A)R电阻电阻欧姆欧姆()t 时间时间秒秒(s)本讲稿第十二页，共二十页有一电炉正常工作时电压为有一电炉正常工作时电压为220V220V，其电阻，其电阻为为48.448.4，求它正常工作一小时，发热，求它正常工作一小时，发热多少焦？多少焦？例例1 1：典型例题典型例题导体的电阻为导体的电阻为5 5，通过它的电流为，通过它的电流为2A2A，在，在1 1秒内，导体上电能转化为多少秒内，导体上电能转化为多少J J的热的热？例例2 2：本讲稿第十三页，共二十页三、焦耳定律的理论推导三、焦耳定律的理论推导Q=W=Pt=UIt=IRIt=IRt =U(U/R)t=U/Rt纯电阻电路中焦耳

9、定律的推导纯电阻电路中焦耳定律的推导：像电炉这种像电炉这种将电能全部转化为电热将电能全部转化为电热即电流做作的功全部用来发热即电流做作的功全部用来发热的的 用电器，用电器，Q=WQ=W请比较电炉与电风扇的的工作的工作特点请比较电炉与电风扇的的工作的工作特点纯电阻电路：纯电阻电路：本讲稿第十四页，共二十页2 2、电热器的发热体：、电热器的发热体：1 1、电热器：、电热器：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 电热孵化器电热孵化器 电烤箱电烤箱 电热水器电热水器电阻电阻大、大、熔点熔点高高污染小、使用方便污染小、使用方便四、电热的利用和防止四、电热

10、的利用和防止4、防止方法：、防止方法：散热窗、散热窗、散热片、散热风扇、通风等散热片、散热风扇、通风等本讲稿第十五页，共二十页小结：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，叫电电流的热效应。流的热效应。2 2、焦耳定律：、焦耳定律：Q=IQ=IRtRt 3 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、熔点大。电阻大、熔点大。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危害。等角度来有效地防止电热的危害。纯电阻电路中本讲稿第十六页，共二十页1.1.在研

11、究电流的热效应跟电阻大小的关系中，实验时应在研究电流的热效应跟电阻大小的关系中，实验时应同时保持的两个物理量是（同时保持的两个物理量是（）A A通过它们的电流和加在它们两端的电压通过它们的电流和加在它们两端的电压 B B通过它们的电流和它们的电阻通过它们的电流和它们的电阻C C通过它们的电流和通电时间通过它们的电流和通电时间 D D通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间通过它们的电流、加在它们两端的电压和通电时间2.2.两只阻值不同的电阻并联在同一电源的两极上，下列说两只阻值不同的电阻并联在同一电源的两极上，下列说法正确的是（法正确的是（）A A电阻较大的发热较多电阻较大的发热较多 B

12、B电阻较小的发热较多电阻较小的发热较多 C C通电时间长的发热较多通电时间长的发热较多 D D通电时间相同，电阻通电时间相同，电阻 较小的发热多较小的发热多达标检测本讲稿第十七页，共二十页3.3.横截面积相同的两根铁导线，甲比乙长横截面积相同的两根铁导线，甲比乙长些，将它们串联后接入电路，则（些，将它们串联后接入电路，则（）A.A.甲乙两导线的实际功率一样大甲乙两导线的实际功率一样大 B.B.甲乙两导线放出的热量一样多甲乙两导线放出的热量一样多C.C.甲导线的功率比乙导线的功率大甲导线的功率比乙导线的功率大 D.D.通过甲导线的电流比乙导线的电流小通过甲导线的电流比乙导线的电流小达标检测本讲稿

13、第十八页，共二十页非纯电阻电路：非纯电阻电路：像电风扇这种把像电风扇这种把电能主要转化为其电能主要转化为其它形式的能，它形式的能，少部分电能转化为电热少部分电能转化为电热的用电器。的用电器。注意：含有电动机的电路都是非纯电阻电路W(=UIt)Q(IRt)本讲稿第十九页，共二十页例题例题2 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1010，其正常工作的电压为，其正常工作的电压为220V220V，工作时的电流是，工作时的电流是3.5A3.5A，其正常工作一小时消耗的电能和，其正常工作一小时消耗的电能和发热的多少？发热的多少？解：消耗的的电能解：消耗的的电能W=Pt=UIt=220V3.5A3600S=2534400J产生的热量产生的热量Q=IRt=(3.5A)103600S=441000J可见：WQ 而且此时欧姆定律成立吗？不成立不成立本讲稿第二十页，共二十页