科学探究电流的热效应(第二课时)ppt课件.ppt
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1、看科技:电加热清洗机第十六章电流做功与电功率第十六章电流做功与电功率第四节科学探究:电流的热效应集会时的灯光,点了很久,会散时,灯便立刻灭了。印度泰戈尔学习目标学习目标1、能在实验的基础上总结出焦耳定律;2、了解焦耳定律内容、公式、单位。能用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。3、知道一般电热器的工作原理及其应用。着火着火了!了!情境导入情境导入自主学习自主学习认真阅读教材回答下列问题1、电流通过导体产生的多少与、都有关,导体的电阻,通过导体的电流,通电时间,就越多。2、焦耳定律的内容是:电流通过导体产生的跟成正比,跟成,跟_成。这个规律叫做。用公式表示为:Q=其中:I表示,单位;R表示,单位
2、;t表示,单位;Q表示,单位烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人1、焦耳定律内容:电流通过导体产生的热量跟电流的电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比比,跟通电时间成正比。这个规律叫做焦耳定律(Joulelaw)。合作共建合作共建烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人焦耳定律公式:Q=I2RtQ热量焦(J)I 电流安(A)R 电阻欧()t 通电时间
3、秒(s)烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人焦耳定律公式的理论推导焦耳定律公式的理论推导电流流过导体时,如果电能全部转化为热,而没有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,即Q=W。W PtPUI,QI2Rt.U=IR=UIt IRIt I2Rt焦耳定律适用于任何用电器的热量计算焦耳定律适用于任何用电器的热量计算.烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人利用如图所示的装置探利用如
4、图所示的装置探究究“导体产生的热量与电阻大小的关系导体产生的热量与电阻大小的关系”两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝,烧瓶瓶A中的金中的金属丝属丝电阻比较小,电阻比较小,烧瓶烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝,电阻中的金属丝是镍铬合金丝,电阻比较大两瓶煤油中温度计可以显示比较大两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度煤油的温度(1)根据控制变量法的研究思想,应该使这两个烧瓶中煤油的质)根据控制变量法的研究思想,应该使这两个烧瓶中煤油的质量量(2)实验中,发现烧瓶)实验中,发现烧瓶B中温度计的示数升高的快这表明:中温度计的示数升高的快这表明:在在和通电时间相同的情况下,导体的电阻越
5、和通电时间相同的情况下,导体的电阻越,电流产,电流产生的热量越生的热量越。BA电热的影响因素电热的影响因素相等相等电流电流大大多多烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人RR研究电热与研究电热与I的关系,那么就要控制的关系,那么就要控制和通电时间不变。所以就设计以上的电路,用了相同的和通电时间不变。所以就设计以上的电路,用了相同的电热丝来保证电阻相同。那么怎样使并联的两个电阻电流不同呢?电热丝来保证电阻相同。那么怎样使并联的两个电阻电流不同呢?。最后发现:电流大的那个支路,煤油的示数上升的快。所以表明最后发现
6、:电流大的那个支路,煤油的示数上升的快。所以表明在电阻和通电时间相同的情况下,导体的电流越在电阻和通电时间相同的情况下,导体的电流越,电流产生的,电流产生的热量越热量越。RR电阻电阻移动滑动变阻器的滑片移动滑动变阻器的滑片大大多多烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人1、为什么选用煤油,而没有用水?(、为什么选用煤油,而没有用水?()4、并联时、并联时,为什么两个支路中都接有滑动变阻器?为什么两个支路中都接有滑动变阻器?实验中,几个重要的问题,你能回答出来吗?实验中,几个重要的问题,你能回答出来吗?3、通过
7、什么样的连接方式可以使阻值不同的电阻丝保持相同的、通过什么样的连接方式可以使阻值不同的电阻丝保持相同的电流?电流?2、本实验电流产生热量的多少是通过什么方式来表明的?、本实验电流产生热量的多少是通过什么方式来表明的?A因为煤油有颜色便于观察因为煤油有颜色便于观察B因为煤油有比较大的热值因为煤油有比较大的热值C因为煤油有比较小的密度因为煤油有比较小的密度D因为煤油有比较小的比热容因为煤油有比较小的比热容烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人电熨斗电熨斗消耗消耗电能电能只产生只产生内能内能电流做功电流做功分析:
8、分析:消耗的电能消耗的电能全部转化为内能转化为内能电功电功电热电热电热与电功的关系:电热与电功的关系:Q=W=Pt=UIt=U2t/R=I2Rt烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人例例、标有、标有“220V 800W”的电炉,接在的电炉,接在220V的电源上后,通过电炉的电流为的电源上后,通过电炉的电流为多少?通电多少?通电1小时,电炉上有多少小时,电炉上有多少J的电的电能转化为热?能转化为热?Q=W=Pt=800W13600s=2.88106J J解解:烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移
9、植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人电风扇电风扇消耗消耗电能电能产生产生机械能机械能和和内能内能电流做功电流做功分析:分析:消耗的电能消耗的电能部分转化为内能部分转化为内能电功电功电热电热电热与电功的关系:电热与电功的关系:W电电=W机机 QQ=I2Rt烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人例:一电动机线圈的电阻为例:一电动机线圈的电阻为1,线圈两端所加电压为,线圈两端所加电压为2V2V时,电流为时,电流为0.8A0.8A,电动机正常工作。,电动机正常工作。(1 1)
10、求电动机正常工作)求电动机正常工作1min1min所消耗的电能;所消耗的电能;(2 2)求电动机正常工作)求电动机正常工作1min1min所产生的内能;所产生的内能;(3 3)求电动机正常工作)求电动机正常工作1min1min所转化的机械能。所转化的机械能。求:求:W电电;Q;W机机解:解:W电电=UIt=2V0.8A60s=96J.Q=I2Rt=(0.8A)2160s=38.4JW机机=W电电Q=96J38.4J=57.6J烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人并联电路中各支路两端电压相等,等于总电压并联
11、电路中各支路两端电压相等,等于总电压U U =U=U1 1=U=U2 2=U Un nI=II=I1 1=I=I2 2=I=In n串联电路中各处电流都相等串联电路中各处电流都相等串并联电路的电流串并联电路的电流电压电压电阻电阻电功率电功率热量热量规律:规律:W W1 1:W:W2 2=Q Q1 1 :Q Q2 2=P P1 1:P:P2 2=U=U1 1:U:U2 2=R=R1 1:R R2 2 W W1 1:W:W2 2=Q Q1 1 :Q Q2 2=P P1 1:P:P2 2=I=I1 1:I:I2 2=R=R2 2:R R1 1适合于两个电阻并联适合于两个电阻并联烧伤病人的治疗通常是取
12、烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人例两个电阻阻值之比R1R2,若把它们串联在电路中,相同时间内R1、R2产生的热量之比QQ;若把它们并联在电路中,相同时间内产生的热量之比QQ=.解:由于R1、R2串联在电路中,根据Q=I2Rt可得QQR1R2.当R1、R2并联在电路中,根据可得QQR2R132烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人例例1:有有A、B两根电阻丝电阻分别为两根电阻丝电阻分别为RA=3,RB=2 ,并联后接入电压为并联后接入电压
13、为6V的的电源上,这两根电阻丝上产生热时的总功率电源上,这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少?为多少?解:解:R=R1R2R1+R2=323+2=1.2=U U2 2R=(6V)21.2=30W烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人解解:R=R1+R2=3+2=5例例2:有:有A、B两根电阻丝,电阻分别为两根电阻丝,电阻分别为RA=3 ,RB=2 ,串联后接入电压为,串联后接入电压为6V的电源上,这两根电阻丝上产生热时的电源上,这两根电阻丝上产生热时的总功率为多少?的总功率为多少?=U U2 2R=(6V)
14、25=7.2W烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人例例3:有一个电路,电阻有一个电路,电阻R和小灯和小灯L串联在电源两端串联在电源两端.电源电源电压为电压为15V,已知电阻,已知电阻R=3,且,且R在电路中在电路中1s内产生内产生的电热为的电热为27J J,.灯灯L的额定功率为的额定功率为32W,求:(求:(1)小灯泡的阻值)小灯泡的阻值.(2)小灯泡的额定电压)小灯泡的额定电压.(3)小灯泡在电路中实际电功率)小灯泡在电路中实际电功率.解解U U电源电源=15VR=3t=1sQ=27J JP灯灯=32W
15、Q=I IRt I I2=QRt=27J J31s=9AI I=3A烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人电阻电阻R和小灯和小灯L串联串联P额额=U U2额额R R灯灯R两端的电压两端的电压u u1=I IR=3A3=9V灯灯L两端的电压两端的电压u u2=15V-9V=6VP灯灯=I I2R灯灯=(3A)22=18WR灯灯=u u灯灯I I=6V3A=2U U2额额=P额额R灯灯=32W2U U额额=8V烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学
16、们想一想如何来治疗该病人2.电热的利用与防止(1)电热的利用电热器:利用电来加热的设备。电电热器主要组成部分是热器主要组成部分是。它是由电阻。它是由电阻率率。熔点。熔点的合金丝制成的加热设备。的合金丝制成的加热设备。如:电热水器、电饭锅、电熨斗、电烤箱、电热孵化器等电热器。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人电热的利用(电与热教学视频)烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自
17、体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人利用电热孵化器孵小鸡利用电热孵化器孵小鸡电热器的优点电热器的优点:清洁卫清洁卫生,没有环境污染,热效率生,没有环境污染,热效率高,还可以方便地控制和调高,还可以方便地控制和调节温度。节温度。烧伤病人的治疗通常是取烧伤病人的健康皮肤进行自体移植,但对于大面积烧伤病人来讲,健康皮肤很有限,请同学们想一想如何来治疗该病人(2)电热的防止如:电视机的散热窗、电动机的散热片、电子计算机内的散热风扇等。
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