16.4 科学探究：电流的热效应 课件 (共20张PPT) 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

(课件网) 16.4 科学探究: 电流的热效应 上网课的时候，时间久了，会不会觉得电脑或者手机发烫呢？这是为什么呢？ 新课引入 思考：下列用电器工作时有什么共同点？ 电热水器 电饭锅 电热毯 电熨斗 电烤箱 电烙铁 新知讲解 1.电流通过导体时电能转化成内能，这种现象叫做电流的热效应。 电炉丝通过导线接到电路里，电炉丝和导线通过的电流相同，为什么电炉丝热得发红而导线却几乎不发热？ 电流的热效应 一 实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关 猜想与假设 （1）可能与电阻有关。 （2）可能与电流有关。 （3）可能与通电时间有关。 有电流导体时，导体才会发热 电烤炉工作时，烤炉温度高，导线几乎不发热，因此，电流的热效应与电阻有关。 生活中手机充电时，充电越久温度越高。 猜想：电流产生的热量与通过导体的电流大小、电阻大小、通电时间有关 1）实验探究方法：控制变量法 2）根据下列所给的器材设计实验电路图来完成所探究的实验 R1=20Ω R3=20Ω R2=30Ω 学生电源 导线 实验探究：电流产生的热量与哪些因素有关 3）设计方案 ③控制电流大小与通电时间相同，改变电阻大小，探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 ①控制电阻大小与通电时间相同，改变电流大小，探究电流产生的热量与电流大小的关系。 ②控制电流大小与电阻大小相同，改变通电时间，探究电流产生的热量与通电时间的关系。(电路图与①同) 突破难点：实验中观察什么来比较电流产生热量的多少？ 转换 总结：让电流产生的热量被液体吸收，使液体的温度上升，我们可以比较液体吸收热量的多少来比较电热，通过观察液体的温度变化量来测量电流产生的热量。 转 换 法 电流产生的热量Q放 吸收的热量Q吸 质量相同的液体比较升高的温度t 转换 (1)闭合开关，调节滑动变阻器，保持电路中的电流大小为0.2A不变，每隔1min记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。 电流I=0.2A 时间 0 1 2 3 4 温度 ①探究电流产生的热量与电流大小的关系。 (2)取质量、初温都与上述实验相同的煤油，实验电路也与上述实验相同，调节滑动变阻器，保持电路中的电流大小为0.4A不变，每隔1min记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。 电流I=0.2A 时间 0 1 2 3 4 温度 电流I=0.4A 时间 0 1 2 3 4 温度 结论：在电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。 (1)按下计时器并同时记录温度计的示数，保持电流大小不变。 (2)记录实验数据，并填写到设计好的表格中。 时间t/min 温度t/℃ t1=1min t2=2min t2=3min t2=4min t2=5min 结论：在电阻和电流相同时，通电时间越长，产生的热量越多。 ②探究电流产生的热量与通电时间的关系。 ③探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 闭合开关，保持电路中的电流大小不变，每隔1min记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。 电阻 R=20Ω 时间 0 1 2 3 4 温度 电阻R=30Ω 时间 0 1 2 3 4 温度 结论：在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。 结论：电流通过导体产生的热量与电流大小、电阻大小、通电时间有关；电流越大，电阻越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。 焦耳（James Prescott Joule，1818—1889），英国物理学家。用近40年的时间做了400多次实验，研究热和功的关系。通过大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系。 焦耳定律 二 1.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。 2、公式 Q = I R t 焦耳(J) 安培(A) 欧姆(Ω) 秒(s) 普遍适用 电暖器、电钣锅、电炉等电能全部转化为内能 电风扇、电动机、电动车等电能主要转化为机械能 1．纯电阻电路： Q = ... ...