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课件网) 第十三章 电功和电功率 四、电流的热效应 1.知道什么是电流的热效应,知道电流的热效应与导体电阻、通过导体的电流、通电时间的定量关系。 2.通过实验探究电流的热效应与哪些因素有关。 3.知道电流的热效应的应用实例和危害。 学习目标 小明趁爸爸妈妈不在的时候偷偷看电视,然后在爸爸妈妈回来之前把电视关掉,做到神不知鬼不觉,可是聪明的妈妈,每次回到家里只要摸一下电视,就知道小明有没有看电视。 请问:聪明的妈妈是怎么做到的呢? 电视机工作时会发热! 新课引入 电油炸锅 电饭煲 电熨斗 电取暖器 电烤箱 热得快 这些常用电器的共同特点是: 电能转化为内能 新知讲解 电流的热效应 一 1.这种电流通过导体时,导体会发热的现象叫作电流的热效应。 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? 实验探究:电流产生的热量与哪些因素有关 思考下列问题,提出你的猜想! 1.灯泡和电线串联在电路中,电流相同,灯泡热得发光,电线却不怎么热,这是为什么? 2.相同的导线如果将灯泡换成大功率的电炉,电线将显著发热,甚至烧坏电线,这又是为什么? 3.电熨斗,它通电的时间过长,会产生更多的热量,一不小心,就会损坏衣料。这又是为什么? 电阻不同 电流不同 时间不同 猜想:电流产生的热量可能与电流的大小、导体电阻的大小以及通电时间的长短有关。 控制电流I、时间t相同:研究电阻R变化→对电热Q的影响 控制电阻R、时间t相同:研究电流I变化→对电热Q的影响 控制电阻R、电流I相同:研究时间t变化→对电热Q的影响 控 制 变 量 法 探究实验用什么物理方法? 电流通过导体产热,其中所产生的热量既看不见也摸不着,如何测量呢? 既看不见也摸不着的科学量 既看得见也能测量的科学量 转化 转化 让电流产生的热量被煤油吸收,煤油温度升高,通过观察温度计内液面的升降来比较电流产生热量的多少。 设计实验: 研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关 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。 实验目的 实验原理 思考: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。 1.控制变量法;2.转换法 实验方法 选择两个阻值相同的电热丝,在相同的时间内通过大小不同的电流,比较使质量相同的同种液体温度升高的情况,判断哪个电热丝产生的热量多。 ①探究电流产生的热量与电流大小的关系。 电阻R/Ω 通电时间t/min 电流I/A 温度变化T/℃ 热量多少(多/少) 实验数据 (a)按下计时器并同时记录温度计的示数,保持电流大小不变。 (b)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 ②探究电流产生的热量与时间大小的关系。 ③探究电流产生的热量与电阻大小的关系。 选择两个阻值不同的电热丝,在相同的时间内通过大小相同的电流,比较使质量相同的同种液体温度升高的情况,判断哪个电热丝产生的热量多。 电流I/A 通电时间t/min 电阻R/Ω 温度变化T/℃ 热量多少(多/少) 实验数据 ①在电流大小和通电时间相同的条件下,容器内电热丝的阻值越大,液体温度升高得越_____。 ②在电热丝阻值和电流大小 ... ...