13.4 电流的热效应 课件(共24张PPT)2024-2025学年物理北师大版九年级全一册

(课件网) 第十三章 电功和电功率 四、电流的热效应 动手试试： (1)灯泡发光一段时间后，用手触摸灯泡有什么感觉？ (2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？ 新课引入 1.能通过生活实例，认识电流的热效应。 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。 4.知道利用和防止电热的场合和方法。 学习目标 电烤箱 电热水壶 计算机主机 给电热水壶通电可以给水加热； 给电烤箱通电可以把食物烤熟； 计算机主机长时间工作后外壳会发热。 这些热量是从哪里来的？ 新课引入 1.电流的热效应：电流通过导体时，导体会发热的现象。 新知讲解 电流的热效应 一 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？ 2.影响电热大小的因素 （1）猜想与假设 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。 （2）实验目的 探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。 （3）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。 （1）当一个物理量被猜测与多个因素有关，应用什么方法去研究？ 控制变量法。 （2）用什么方法和器材去观察那些不可见的物理量？ 转换法 电热———气体（或液体）受热膨胀，观察产生热量的多少。 设计实验 实验1：研究电热与电阻关系 R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω A 在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 实验过程与实验现象 电阻丝 实验2：研究电热与电流关系 I = 2I1 I A R2= 10 Ω R = 10 Ω R2= 10Ω I1 在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过电阻的电流越大，产生的热量越多。 电阻丝 R 实验过程与实验现象 实验3：研究电热与通电时间关系 电阻丝 在电流、电阻相同时，通电时间长的产生的热量多。 实验过程与实验现象 ①在电流、通电时间相同的情况下，电阻越大，产生的热量越多。 （I与t 相同，R越大，Q越多） ②在通电时间、电阻相同的情况下，电流越大，产生的热量越多。 （ t与 R相同，I 越大，Q越多） ③在电阻、电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。 （ R与I 相同，t 越大，Q越多） 实验结论 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？ 1.焦耳定律 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。 焦耳定律 二 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） 2.公式 3.焦耳定律的理论推导 (1)电流通过纯电阻导体时所做电功W=UIt 电流通过纯电阻导体时所做电 功全部转化为电热 Q=W=UIt 对于纯电阻导体 U=IR Q=W=UIt=IRIt=I2Rt (2)当消耗的电能主要转化为电机的机械能：（非纯电阻电路） 电能→内能+机械能 W＞Q热 想一想：额定电压相同的 ... ...