物理电流的热效应课件新人教版选修市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

1.6电流热效应第1页教学目标教学目标 1、用试验探究电流经过导体时，电能转化为导体内能与哪些原因相关，重点经过试验研究方法研究导体通电时发烧与导体电子之间关系。2、了解电流热效应跟哪些原因相关，了解并能够用焦耳定律处理一些实际问题。3、了解生活中应用焦耳定律例子，了解节约电能一些方法。第2页动动脑动动脑1 1个房间里有个房间里有3 3盏灯，另一个房间有分别盏灯，另一个房间有分别控制灯控制灯3 3个开关，只可进开关室个开关，只可进开关室1 1次，再次，再进入灯室进入灯室1 1次，怎样确定次，怎样确定3 3个开关各管哪个开关各管哪个灯个灯?第3页电器发烧现象电器发烧现象电脑中cpu散热器第4页使用常识：防火灾使用常识：防火灾 -勿将空调靠近窗帘勿将空调靠近窗帘 第5页在生活中应用在生活中应用电炉电炉电热毯电热毯热热得得快快电热水壶电热水壶电暖气电暖气电熨斗电熨斗第6页一一.电流热效应电流热效应2.2.2.2.电热器电热器电热器电热器:利用电流做功将电能转换为内能装置利用电流做功将电能转换为内能装置利用电流做功将电能转换为内能装置利用电流做功将电能转换为内能装置.3.3.3.3.电热器原理电热器原理电热器原理电热器原理:利用电流热效应。利用电流热效应。利用电流热效应。利用电流热效应。普通电热器主要由电阻组成。普通电热器主要由电阻组成。普通电热器主要由电阻组成。普通电热器主要由电阻组成。1.1.概念：概念：电流流过导体时，导体就要发烧，这种现象叫做电流流过导体时，导体就要发烧，这种现象叫做电流流过导体时，导体就要发烧，这种现象叫做电流流过导体时，导体就要发烧，这种现象叫做电流热效应。电流热效应。电流热效应。电流热效应。第7页探究：电流经过电热器产生热量跟哪探究：电流经过电热器产生热量跟哪些原因相关？些原因相关？猜测猜测电阻电阻R R电流电流I I通电时间通电时间t t第8页 试验方法试验方法能够控制其它变量不变，先研究电热器能够控制其它变量不变，先研究电热器发出热量与发出热量与电阻电阻R R关系，再研究它与关系，再研究它与电流电流I I关系，最终研究与关系，最终研究与通电时间通电时间t t关系关系。控制变量法控制变量法第9页电流电流I I通电时间通电时间t t 热量与电阻关系热量与电阻关系相同相同R甲甲 R乙乙 R甲甲R乙乙试验发觉：试验发觉：中火柴棒先被中火柴棒先被中火柴棒先被中火柴棒先被点燃点燃点燃点燃。结论：结论：大大R甲甲在电流、通电时间在电流、通电时间相同时，阻值相同时，阻值 电阻产生热量多。电阻产生热量多。第10页通电时间通电时间t t 热量与电流关系热量与电流关系电阻电阻R R相同相同 热量与时间关系热量与时间关系电阻电阻R R电流电流I I相同相同结论：结论：在电阻、通电时间相同时，电流在电阻、通电时间相同时，电流 电阻产生热量多。电阻产生热量多。结论：结论：在电阻、电流相同时，通电时间在电阻、电流相同时，通电时间 电阻产生热量多。电阻产生热量多。大大长长第11页2.2.焦耳定律焦耳定律 英国物理学家焦耳经过大量试验，于英国物理学家焦耳经过大量试验，于18401840年年准确地确定了电流产生热量跟电流、电阻和通准确地确定了电流产生热量跟电流、电阻和通电时间关系，即焦耳定律。电时间关系，即焦耳定律。内容：电流流过导体时产生热量，跟电流平内容：电流流过导体时产生热量，跟电流平方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成方成正比，跟导体电阻成正比，跟通电时间成正比正比 。1.1.公式：公式：Q=IQ=I2 2Rt Rt (普遍适用普遍适用)单位：单位：II安安 R R欧欧 t t秒秒 QQ焦焦二二.电流产生热量表示式电流产生热量表示式 第12页3.3.电流产生热量其它表示式电流产生热量其它表示式 (1).Q=UIt(2).Q=只适合用于只有电只适合用于只有电阻电路阻电路,(电能全部电能全部转化为内能转化为内能)情况。情况。第13页4.4.电功和电热关系电功和电热关系（W W 和和 Q Q 关系）关系）在电热器电路在电热器电路 (只有电阻电路只有电阻电路)中：（电能几乎全中：（电能几乎全部转化为内能）部转化为内能）W=Q（W=UIt）=（Q=I2Rt）在其它电路中：（如电流经过电动机做功时，大部分在其它电路中：（如电流经过电动机做功时，大部分电能转化为机械能）电能转化为机械能）W Q（W=UIt）（Q=I2Rt）第14页5.5.热功率热功率1.1.概念：电热器在单位时间里消耗电能。概念：电热器在单位时间里消耗电能。2.2.定义式：定义式：3.与电功率区分：与电功率区分：wU2RUI第15页爱迪生白炽灯爱迪生白炽灯18791879年，爱迪生在前人研究实年，爱迪生在前人研究实践基础上，制造了世界上第一践基础上，制造了世界上第一批可供实用炭丝白炽灯。他将批可供实用炭丝白炽灯。他将一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄形，装到陶土坩埚里高温加热形，装到陶土坩埚里高温加热做成灯丝，再把灯丝密封到玻做成灯丝，再把灯丝密封到玻璃泡里，细致地抽去里面空气。璃泡里，细致地抽去里面空气。在当年在当年1010月月2121日，这个灯泡开日，这个灯泡开始点亮，连续发光始点亮，连续发光4545个小时！个小时！19，美国人柯里奇找到了性能极佳灯丝材料钨。钨有许多显著特点，它比其它任何一个金属元素熔点都要高，而且它在受热时蒸发量较小，所以在用作灯丝材料中，钨是再适当不过。第16页白炽灯白炽灯泡泡卡卡 口口螺丝口螺丝口第17页【例题【例题1】：】：某某电热器电阻丝电阻是某某电热器电阻丝电阻是2欧，欧，当当1安电流经过时，安电流经过时，1分钟产生热量是多少分钟产生热量是多少焦？焦？解：解：Q=I2Rt=(1A)2 2 60S =120J第18页【例例题题2】：一一台台电电动动机机正正常常工工作作时时线线圈圈两两端端电电压压为为380伏伏，线线圈圈电电阻阻为为2欧欧,线线圈圈中中电电流为流为10安安,若这台电动机正常工作若这台电动机正常工作1秒钟，秒钟，求：求：1）消耗电能）消耗电能W。2）产生热量）产生热量Q。第19页解：解：1）WUIt 380101J 3800J已知：电动机已知：电动机 U=380V I=10A R=2 t=1s求：求：（1）W （2）Q 2）QI2Rt 10 10 2 1J 200J第20页第21页