沪科版物理九年级上册课件16.4 科学探究：电流的热效应

第十六章 电流做功与电功率第4节 科学探究：电流的热效应 小明的爸爸出门前嘱咐他好好写作业，不要看电视．爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打开，很高兴，可是用手一摸电视机的后盖就发现，小明刚看过电视．你知道他爸爸是根据什么判断的吗？新课引入 学习目标1.认识到电能可以转化为热能，了解电热的应用．2.知道电流通过导体时产生的热量和电流、电阻及通电时间的定性关系．3.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其简单应用．新课目标 电油炸锅电饭煲电熨斗这些用电器通电后，都伴有热现象，这是为什么呢？电流通过导体时电能转化为内能的现象叫作电流的热效应．新课讲解电流的热效应一 电烤箱电烙铁电热水壶生活中利用电流热效应的用电器 优点：清洁、无污染、热效率高，便于控制和调节等．缺点：浪费电能，造成电线老化,影响用电器使用寿命．电流的热效应有什么利和弊？ 灯泡通电后，在刚开始通电不是很热，可过了一会就很热，为什么？导线和电炉丝串联，为什么电炉丝热得发红而导线并不很热？电饭锅通电后为什么必须按下加热（煮饭）按钮开关才能煮熟饭？影响电热大小的因素二 电流通过导体产生的热量可能与哪些因素有关？（1）可能与通电时间有关，因为通电时间越长，用电器产生的热量越多；（2）可能与电阻有关，因为电炉丝发热，而跟电炉丝相连的铜导线却不太热；（3）可能跟电流有关，因为常听说，电流大容易引发火灾． （1）如图所示，控制电阻R、电流I相同，闭合开关，每隔一定时间记录一次温度计的示数，比较通电时间对电热的影响；通电时间越长温度计示数越大 （2）相同时间内通过R的电流为I，移动R0的滑片，使通过R的电流为2I．比较R两次所产热的多少；通过电流为2I时比通过电流为I时的温度高 （3）如图所示，R2＞R1，控制通过导体的电流和通电时间不变，比较温度计的示数．电阻R2温度计的示数比电阻R1温度计的示数大 对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，产生的热量越多．对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大越长，产生的热量越多．在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多． 为什么选用煤油而不用水？因为煤油的比热容小，在相同情况下，煤油的温度变化大，便于观察． 导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，导体产生的热量越多，那么导体产生的热量和电阻、电流及通电时间之间有什么样的定量关系？电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫作焦耳定律．焦耳定律三 电流I的单位是安（A）电阻R的单位是欧（Ω）时间t的单位是秒（s）热量Q的单位是焦（J） 电炉在使用时,电炉丝迅速热的发红,而与其相连的输电线却不怎么热，为什么？ 如图所示，电吹风工作时，消耗了1000J的电能，电流在电阻线上产生的热量等于1000J吗？电热与电功的关系四 当电流通过导体时，如果电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他形式的能量，那么电流产生的热量Q就等于消耗的电能W，即Q=W=UIt=I2Rt（即纯电阻电路），如：电暖器，电饭锅，电炉子等．而电吹风工作时，消耗的电能主要转化为电机的机械能：电能=内能+机械能，即W＞Q热． 课堂小结 1.一个20Ω的电阻，通过0.5A的电流2min，电阻上消耗的电能是_____,释放热量为______．2.一个电阻通过0.2A的电流5min，电阻上产生的热量为600J，这个电阻的阻值是___Ω．3.一个200Ω的电阻通电2min，电阻上消耗的电能是9.6×104J,则通过电阻的电流是______．600J600J502A课堂训练 5.两个电热器的电阻之比为4︰3，通过相同的电流，在相等的时间里产生的热量之比为_____；若两个电热器的电阻相同，通过的电流之比为1︰3，在相等的时间里产生的热量之比为______．4︰31︰94.一个40Ω的电阻，通过0.3A的电流，则通电______min释放热量为2160J．10 6.当0.2A的电流通过一金属线时产生的热量为Q1，若使通过的电流增加到0.4A时，在相同的时间内产生的热量为Q2，那么Q2是Q1的()A.2倍B.4倍C.0.25倍D.0.5倍B