16.4 科学探究：电流的热效应 课件

课件15张PPT。 星期天,小明的妈妈出门前嘱咐小明 别看电视,得先完成作业,可是小明等妈妈 一走,就看起了电视,直到妈妈回来前才开 始做作业,妈妈问小明为何没有做完作业, 小明说作业太难,可是小明妈妈只用了一 招就知道小明说了谎,请问,他妈妈是怎样 做的?她摸了摸电视机的的散热窗，发现那儿还热着呢。你有类似的经历吗，这个故事对你有什么启示？1.电流通过导体时，电能要转化成 热，这个现象叫做电流的热效应。 （电流通过导体时，导体会发热）2.【思考】为什么电热丝热的发 红，而导线却几乎不发热？发热 的多少与什么因素有关？一、电流的热效应点击图片 观看课件点击图片 观看课件猜想与假设：1.可能与电阻有关电阻越大，电流热效应越大2.可能与电流有关电流越大，电流热效应越大通电时间越长，电流热效应越大3.可能与通电时间有关二、电流的热效应与什么因素有关设计实验:【实验目的】 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 【实验原理】 当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶 中的煤油温度升高、体积膨胀，即电流做功使电能 转化为物体的内能(W＝Q)。当物体的内能增加时， 温度就会升高，电流产生的热量越多，温度计管内 的液面就上升的越高，示数就越大，我们可以通过 温度计示数变化的大小来比较电流产生的热量的多 少，从而比较电流做功的多少。 请同学们阅读课本P130图16-14及P131图16—16，了解实验装置及装置中用的器材，看一看你对该装置有什么质疑可以提出来。1.为什么实验中要用煤油？用水不行吗？因为煤油的比热容比水小，所以，等质量的煤油在 吸收相同的热量时，煤油的温度升高的比较快。2.为什么是等量的煤油，不等量行吗？只有用等量的煤油，才能通过比较它们的温度来讨论 电流产生的热量。【实验方法】 1.控制变量法；2.转换法进行实验 收集数据:与 通 电 时 间 的 关 系1.电热与通电时间的关系：条件：电流相同，电阻相同现象：通电时间长时，温度上升多。 对同一电阻丝，在电流大小 不变的情况下，通电时间越长， 煤油的温度越高，表明电流产生 的热量越多。结论：2.电热与电流的关系：条件：等量煤油，电阻相同， 通电时间相同，现象：电流大时，温度上升多 对同一电阻丝，在通电时间相同的情况 下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明 电流越大，电流产生的热量越多。结论：点击图片 观看课件3.电热与电阻的关系：条件：现象：结论：等量煤油，电流相同,时间相同电阻大时，温度上升的多。 在通电电流大小不变，通电时间相同的情 况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻 越大，电流产生的热量越多。点击图片 观看课件三、焦耳定律 单位：Q=I 2Rt2.公式：Q———焦(J) I———安(A)R———欧(Ω) t———秒(s) 电流流过导体时产生的热量，跟电流的平方成正 比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比 。1.内容：【焦耳对科学的贡献———阅读课本P133信息窗内容】根据电功公式和欧姆定律推导焦耳定律. ?纯电阻电路：非纯电阻电路：∴ Q ＝W ＝ UIt ＝ I 2Rt根据欧姆定律U ＝IR又∵ W ＝ UIt?若电流做的功全部用来产生热量即 Q ＝?W?【注意】W总＞Q (W总＝UIt ＝W其他＋Q)例1. 有一电炉正常工作时电压为220V，其电阻为 48.4Ω，求它正常工作一小时，发热多少焦？例2. 有一电动机其线圈的电阻为10Ω，其正常工作 的电压为220V，工作时的电流是3.5A，其正常工作 一小时消耗的电能和发热的多少？解: 1h＝3600s。 因电流通过电炉做功时，电能全部转化为内能。解: 1h＝3600s。 W＝UIt＝220V×3.5A×3600s＝2.772×106J Q＝I 2Rt＝(3.5A)2×10Ω×3600s＝4.41×105J.2.电热器的发热体：3.电热器的优点：① 电热饮水机 ② 电熨斗 ③ 电烙铁 ④ 电烤箱 ⑤ 电热孵化器 ⑥ 电热水器电阻大、熔点高 ... ...