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九年级物理全16.4科学探究电流的热效应教学市公开课一等奖省优质课赛课一等奖课件.pptx

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,第1页,电油炸锅,电饭煲,电熨斗,电取暖器,电烤箱,电烙铁,电热水壶,电热毯,第2页,一、电流热效应:,1.,定义:电流经过导体时,电能,转化为,内能,现象叫做电流热效应。,发烧管

2、和导线经过电流相同,为何发烧管热得发红,而导线却几乎不发烧,?,电流经过导体时产生热多少跟什么原因相关,?,第3页,电流热效应影响原因,猜想,现象一、灯泡通电后,在刚开始通电不是很热,可过了 一会就很热。,现象二、通电后电阻丝热发红而电源线温度没有太 大改变。,电流,I,,电阻,R,,通电时间,t,现象三、电饭锅通电后必需按下加热(煮饭,),按钮 开关才能煮熟饭。,电饭锅,电炉,电灯,第4页,研究电热,Q,与通电时间,t,相关,必须控制,_,、,_,相同。,控,制,变,量,法,探究试验用什么物理方法?,制定方案,电阻,R,、,电流,I,研究电热,Q,与,R,相关,必须控 制,_ _,、,_,相

3、同。,通电时间,t,、,电流,I,研究电热,Q,与,I,相关,必须控制,_,、,_,相同。,通电时间,t,、,电阻,R,第5页,控制电阻,R,、电流,I,相同,:,研究通电时间,t,改变 对电热,Q,影响,结论:,对同一电阻丝,在电流大小不变情况下,通电时间越长,煤油温度越,,表明电流产生热量越,。,每隔一分钟统计一下温度计示数,高,多,第6页,控制电阻,R,、时间,t,相同,:,研究电流,I,改变对电热,Q,影响,结论:,对同一电阻丝,在通电时间相同情况下,通电电流越大,煤油温度越,,表明电流越大,电流产生热量越,。,相同时间内经过,R,电流为,移动,R,0,滑片,使经过,R,电流为,0.5

4、比较,R,两次所产热多少,高,多,第7页,控制电流,I,、时间,t,相同,:,研究电阻,R,改变对电热,Q,影响,结论:,在通电电流大小不变,通电时间相同情况下,电阻越大,煤油温度越,,表明电流越大,电流产生热量越,。,高,多,第8页,导体电阻越大,经过导体电流越大,通电时间越长,导体产生热量越多。,试验结论,第9页,电流经过导体产生热量,其中所产生热量既看不见也摸不着,怎样判断大小呢?,既看不见也摸不着科学量,既看得见也能测量科学量,转换,让电流产生热量被空气吸收,经过,观察,空气,热膨胀,(,观察,U,型管内两液面高度差,),来间接比较,热量大小,转换法,第10页,11,电流经过导体时

5、产生热量多少与什么原因相关,?,试验,1,:研究电热与,通电时间,t,关系,在电流、电阻一定情况下,通电时间越大,这个电阻产生热量越多。,科学探究,第11页,12,试验,2,:研究电热与电阻关系,(,控制通电时间及电流相等),R,1,=5,R,2,=10,A,在电流相同、通电时间相同情况下,电阻越大,这个电阻产生热量越多。,第12页,13,试验,3,:研究电热与电流关系,(控制电阻,R,及时间相同),I,=2,I,1,I,A,R,=5,R,=5,R,=5,I,1,在电阻相同、通电时间相同情况下,经过电阻电流越大,这个电阻产生热量,大得,多。,第13页,14,电流经过导体产生热量跟,电流,二次方

6、成正比,跟,导体电阻,成正比,跟通电时间成正比。,焦耳定律,历史上,英国物理学家,焦耳,做了大量试验,探究电流产生热量跟电流大小、导体电阻以及通电时间关系,他于,1840,年最终发觉:,公式,(,t),第14页,15,1,内容:电流经过导体产生热量跟电流,二次方,成正比,跟导体电阻成正比,跟通电时间成正比。,2,公式:,Q=,I,2,Rt,3,单位:焦耳(,J,),二、焦耳定律,第15页,焦耳(18181889),英国物理学家。18 12月24日生于曼彻斯特附近索尔福德,1889年10月11日卒于塞尔。,焦耳定律发觉者,第16页,1,当电流经过导体时,假如电能,全部转化,为内能,而没有同时转

7、化成其它形式能量,那么电流产生热量,Q,就等于消耗电能,W,,即,Q,=,W,=,UIt,=,I,2,Rt,(,电能全部转化为内能,),纯电阻电路,:电暖器,电饭锅,电炉子等,。,2,当电风扇(非纯电阻电路)工作时,消耗电能转化为机械能 和部分内能:,W,Q,热,三、电能和电热关系,电能 机械能,+,内能,非纯电阻电路,欧姆定律不适用非纯电阻电路,第17页,R,1,R,2,例,1,:,把,R,1,=10,电阻和,R,2,=20,电阻,并联,起来,接在电压是,6V,电源上,求,:,通电时间,5min,电阻,R1,、,R2,各产生多少热量?谁大?,Q,1,=,I,1,2,R,1,t,=(0.6 A

8、),2,10 300 s,=1 080 J,答,:,在,5min,内,R,1,产生,1080 J,热量,,R,1,产生,540 J,热量,。,解,:,I,1,=,=,=0.6 A,U,R,1,6 V,10,I,2,=,=,=0.3A,U,R,2,6 V,20,Q,2,=,I,2,2,R,2,t,=(0.3 A),2,20 300 s=540 J,并联时当,R1Q2,第18页,若把,R,1,=10,电阻和,R,2,=20,电阻,串联,起来,接在电压是,6V,电源上,求,:,通电时间,5min,电阻,R,1,、,R,2,各产生多少热量?谁大?,解,:,I=,=,=0.2A,U,R,6 V,30,Q

9、1,=,I,2,R,1,t,=(0.2 A),2,10 300 s=120J,R,1,R,2,R=R1+R2=10+20=30,Q,2,=,I,2,R,2,t,=(0.2 A),2,20 300 s=240 J,串联,因为,R,1,R,2,,所以,Q,1,Q,2,第19页,20,练习:,通电后电阻丝热发红,而跟电热丝连接铜导线不怎么热,为何?,电炉,答:电阻丝与电源线,串联,,电流和通电时间相同,,电阻丝电阻比电线电阻大得多,,由,Q=,I,2,Rt,产生热量更多。,第20页,问题2.假如在照明电路中接入大功率电炉,电线将显著发烧,有可能烧坏它绝缘皮,甚至引发火灾。这又是为何?,大功率用电器

10、电流过大,引发导线发烧过多。,第21页,显然,我们希望热量更多地集中在电炉发烧体上,而不是与电炉相连导线上。依据今天所学焦耳定律,Q=I,2,Rt,,你对发烧体和导线材料有何提议?,发烧体:电阻率大、熔点高,导线:电阻率小、熔点高,请你当设计师:,第22页,23,1,电热利用,电热器,四、电热利用和预防,利用电流热效应工作电器,电油炸锅,电饭煲,电熨斗,电取暖器,电烤箱,电热水器,第23页,24,很多情况下我们并不希望用电器温度过高。如:电视机后盖有很多孔,为了通风散热;电脑运行时要用微型风扇及时散热等等。,2,电热危害与防护,第24页,25,电流热效应控制(防护),上面这些东西里都装有散热装

11、置,你知道它们是怎样散热吗?你还知道哪些电器采取了散热办法?安装了什么样散热装置?,散热窗、散热片、散热小风扇,散热片,散热风扇,散热窗,第25页,26,电路负荷过大有什么危险?为何?,电路负荷过大时,,电功率大,,电路中电流增大,按Q=I,2,Rt计算,轻易引发线路发烧,甚至烧毁线路。,第26页,27,1.,电流热效应:,电流经过导体时电能转化为热能现象。,2.,电热器:,利用电流热效应工作用电器。,3.,焦耳定律:,电流经过导体产生热量跟,电流二次方,成正比,,跟,导体电阻,成正比,跟,通电时间,成正比。,公式:,Q=I,2,Rt,。,课堂小结,第27页,28,再见,作业:,1.,练习卷,2.,书本,P133 1-4,课堂小结,第28页,29,1.,电视机,收音机,电脑等家用电热器放置一段时间后,要通电,这是利用()来驱潮。,电热,A.,白炽灯,B.,电熨斗,C.,电饭锅,D.,电风扇,2.,以下电器中不是应用电流热效应工作是(),D,第29页,

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