九年級(jí)物理全冊(cè) 13.4 電流的熱效應(yīng)教學(xué)課件 北師大版.ppt

四電流的熱效應(yīng) 1 知道電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量和電流 電阻及通電時(shí)間的定性關(guān)系 2 掌握焦耳定律的內(nèi)容及其數(shù)學(xué)表達(dá)式 3 了解電功與電熱的關(guān)系 電油炸鍋 電飯煲 電熨斗 電取暖器 電烤箱 電熱水器 電烙鐵 電熱水壺 電熱毯 這些常見(jiàn)家用電器的共同特點(diǎn) 1 電流通過(guò)各種用電器時(shí) 溫度都會(huì)升高 這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng) 2 利用電流的熱效應(yīng)工作的電器叫做電熱器 3 電熱器的主要組成部分是發(fā)熱體 發(fā)熱體是由電阻率大 熔點(diǎn)高的電阻絲繞在絕緣材料上制成的 優(yōu)點(diǎn) 清潔 無(wú)污染 熱效率高 便于控制和調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn) 浪費(fèi)電能 電線(xiàn)老化 影響用電器使用壽命 電流的熱效應(yīng)有什么利和弊 電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān) 點(diǎn)亮的燈泡過(guò)一會(huì)兒會(huì)燙手 說(shuō)明什么 導(dǎo)線(xiàn)和電熨斗串聯(lián) 為什么電熨斗很熱而導(dǎo)線(xiàn)并不很熱 說(shuō)明什么 電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生熱的多少跟什么因素有關(guān) 首先焦耳猜測(cè)電流i 電阻r 時(shí)間t三者對(duì)電流產(chǎn)生的熱量q的多少有影響 然后對(duì)電流i 電阻r 時(shí)間t三者進(jìn)行探究 控制電流i 時(shí)間t相同 研究電阻r變化 對(duì)電熱q的影響 控制電阻r 時(shí)間t相同 研究電流i變化 對(duì)電熱q的影響 控制電阻r 電流i相同 研究時(shí)間t變化 對(duì)電熱q的影響 控制變量法 探究實(shí)驗(yàn)用什么物理方法 電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)熱 其中所產(chǎn)生的熱量既看不見(jiàn)也摸不著如何測(cè)量呢 既看不見(jiàn)也摸不著的科學(xué)量 既看得見(jiàn)也能測(cè)量的科學(xué)量 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 讓電流產(chǎn)生的熱量被氣體吸收 通過(guò)觀察氣體的熱膨脹 觀察玻璃導(dǎo)管內(nèi)的水柱升降 控制電流i 時(shí)間t相同 研究電阻r變化 對(duì)電熱q的影響 歐姆 歐姆 結(jié)論 在電流i和通電時(shí)間t相同時(shí) 電流產(chǎn)生熱量多少與導(dǎo)體的電阻 大小有關(guān) 并且電阻 越大電流產(chǎn)生熱量越多 控制電阻r 時(shí)間t相同 研究電流i變化 對(duì)電熱q的影響 結(jié)論 在電阻 和通電時(shí)間t相同時(shí) 電流產(chǎn)生熱量多少與通過(guò)導(dǎo)體的電流 大小有關(guān) 并且電流 越大電流產(chǎn)生熱量越多 相同時(shí)間內(nèi)通過(guò) 的電流為 移動(dòng) 0的滑片 使通過(guò) 電流為0 5 比較 兩次所產(chǎn)熱的多少 控制電阻r 電流i相同 研究通電時(shí)間t變化 對(duì)電熱q的影響 結(jié)論 在電阻 和電流 相同時(shí) 電流產(chǎn)生熱量多少與通電時(shí)間t長(zhǎng)短有關(guān) 并且通電時(shí)間t越長(zhǎng)電流產(chǎn)生熱量越多 通電一分鐘產(chǎn)熱多少與 通電十分鐘產(chǎn)熱多少進(jìn)行比較 歐姆 電流通過(guò)導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻大小成正比 與電流的平方成正比 與通電時(shí)間成正比 焦耳定律 t 總結(jié)論 焦耳 1818 1889 英國(guó)物理學(xué)家 1818年12月24日生于曼徹斯特附近的索爾福德 1889年10月11日卒于塞爾 焦耳定律的發(fā)現(xiàn)者 焦耳定律的理論推導(dǎo) 電流通過(guò)純電阻導(dǎo)體時(shí)所做電功w uit 電流對(duì)純電阻導(dǎo)體時(shí)所做電功全部轉(zhuǎn)化為電熱q w uit 對(duì)于純電阻導(dǎo)體u ir q w uit irit i2rt 問(wèn)題1 燈泡接入電路中時(shí) 燈泡和電線(xiàn)中流過(guò)相同的電流 燈泡和電線(xiàn)都要發(fā)熱 可是實(shí)際上燈泡熱得發(fā)光 電線(xiàn)的發(fā)熱卻覺(jué)察不出來(lái) 這是為什么 燈泡的電阻比電線(xiàn)大得多 產(chǎn)生的熱量更多 問(wèn)題2 假如在照明電路中接入大功率的電爐 電線(xiàn)將顯著發(fā)熱 有可能燒壞它的絕緣皮 甚至引起火災(zāi) 這又是為什么 大功率用電器的電流過(guò)大 引起導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱過(guò)多 問(wèn)題3 電路中負(fù)荷過(guò)大有什么危險(xiǎn) 為什么 電路中負(fù)荷過(guò)大時(shí) 使電路中電流增大 按q i2rt計(jì)算 容易引起線(xiàn)路發(fā)熱 甚至燒毀線(xiàn)路 顯然 我們希望熱量更多的集中在電爐的發(fā)熱體上 而不是與電爐相連的導(dǎo)線(xiàn)上 根據(jù)今天所學(xué)的焦耳定律q i2rt 你對(duì)發(fā)熱體和導(dǎo)線(xiàn)的材料有何建議 發(fā)熱體 電阻率大 熔點(diǎn)高導(dǎo)線(xiàn) 電阻率小 熔點(diǎn)高 請(qǐng)你當(dāng)設(shè)計(jì)師 電流熱效應(yīng)的利用 制電熱器 要求電熱絲材料電阻率大熔點(diǎn)高 制白熾燈制保險(xiǎn)絲 要求保險(xiǎn)絲材料電阻率大熔點(diǎn)低 導(dǎo)線(xiàn)上的熱損耗應(yīng)盡量減少家用導(dǎo)線(xiàn)一般用電阻率很小的銅導(dǎo)線(xiàn) 高壓導(dǎo)線(xiàn)又都是采用升高電壓減少電流的方法來(lái)減少熱損耗 預(yù)計(jì)未來(lái)導(dǎo)線(xiàn)可用超導(dǎo)體從而避免電流在導(dǎo)線(xiàn)上的熱損耗 無(wú)用的電流熱效應(yīng)應(yīng)盡量減少 1 一個(gè)20 的電阻 通過(guò)0 5a的電流2min 電阻上消耗的電能是 釋放熱量為 2 一個(gè)電阻通過(guò)0 2a的電流5min 電阻上產(chǎn)生的熱量為600j 這個(gè)電阻的阻值是 3 一個(gè)200 的電阻通電2min 電阻上消耗的電能是4 5 104j 則通過(guò)電阻的電流是 600j 600j 50 1 37a 5 兩個(gè)電熱器的電阻之比為4 3 通過(guò)相同的電流 在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為 若兩個(gè)電熱器的電阻相同 通過(guò)的電流之比為1 3 在相等的時(shí)間里產(chǎn)生的熱量之比為 4 3 1 9 4 一個(gè)40 的電阻 通過(guò)0 3a的電流 則通電 min釋放熱量為2160j 10 6 當(dāng)0 2安的電流通過(guò)一金屬線(xiàn)時(shí)產(chǎn)生的熱量為q1 若使通過(guò)的電流增加到0 4安時(shí) 在相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的熱量為q2 那么q2是q1的 a 2倍b 4倍c 0 25倍d 0 5倍 b 1 電流的熱效應(yīng) 電流通過(guò)各種用電器時(shí)