13.3电流的热效应课件（38页PPT）2025-2026学年九年级物理全册北师大版（2024）

(课件网) 幻灯片 1：封面 标题：13.3 电流的热效应 学科：物理 年级：九年级 授课教师：[你的姓名] 幻灯片 2：课程引入 生活现象展示： 电热水壶烧水时，壶底发热将水烧开。 电熨斗通电后发热，能熨烫衣物。 电脑长时间工作后，主机外壳会发热。 电暖器通电后放出热量，使房间温度升高。 提问： 这些电器工作时都有什么共同现象？（通电后发热） 电能转化成了什么形式的能？引出本节课主题 ——— 电流的热效应。 幻灯片 3：电流的热效应概念 定义：电流通过导体时，导体发热的现象叫做电流的热效应。 能量转化：电流的热效应过程中，电能转化为内能。 普遍性：任何导体中有电流通过时，都会产生热效应，只是不同导体发热的多少不同。 示例： 白炽灯工作时，电能大部分转化为内能，少部分转化为光能。 纯电阻电路（如电热器）工作时，电能几乎全部转化为内能。 图示：展示不同导体通电发热的示意图，标注能量转化方向。 幻灯片 4：探究影响电流热效应的因素 提出问题：电流通过导体产生的热量与哪些因素有关？ 猜想与假设：可能与电流大小、导体电阻、通电时间有关。 实验方法：控制变量法。 实验器材： 电源、开关、滑动变阻器、定值电阻（不同阻值）、导线若干。 装置：两个相同的密闭容器，内装等质量的空气，各放入一个电阻丝，通过玻璃管中液柱的上升高度反映热量多少（转换法）。 实验设计： 探究热量与电阻的关系：控制电流和时间相同，将阻值不同的电阻串联（电流相同），观察液柱上升高度。 探究热量与电流的关系：控制电阻和时间相同，通过滑动变阻器改变电流，观察同一电阻对应的液柱上升高度。 探究热量与时间的关系：控制电阻和电流相同，改变通电时间，观察液柱上升高度变化。 图示：展示实验装置图，标注各部分名称和实验变量。 幻灯片 5：焦耳定律 内容：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。 提出者：英国物理学家焦耳通过大量实验总结得出，因此称为焦耳定律。 公式：\(Q = I^2Rt\)。 其中：\(Q\)表示热量，单位是焦耳（J）；\(I\)表示电流，单位是安培（A）；\(R\)表示电阻，单位是欧姆（Ω）；\(t\)表示时间，单位是秒（s）。 公式理解： 公式表明，热量与电流的关系最为密切（二次方关系），电流增大时，热量会显著增加。 该公式适用于任何电路，无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路。 纯电阻电路中的关系：在纯电阻电路中，电能全部转化为内能，因此\(Q = W = UIt = \frac{U^2}{R}t = Pt\)。 幻灯片 6：焦耳定律的应用计算 类型一：基本公式应用 题目：一个阻值为 10Ω 的电阻，通过的电流为 2A，通电 5 分钟产生的热量是多少？ 解答：\(t = 5min = 300s\)，\(Q = I^2Rt = (2A)^2×10Ω×300s = 12000J\)。 类型二：纯电阻电路综合计算 题目：一个电熨斗接在 220V 的电路中，电阻为 1210Ω，工作 10 分钟产生多少热量？ 解答：方法一（用\(Q = I^2Rt\)）：\(I = \frac{U}{R} = \frac{220V}{1210Ω} = \frac{2}{11}A\)，\(t = 600s\)，\(Q = (\frac{2}{11}A)^2×1210Ω×600s = 24000J\)。 方法二（用\(Q = \frac{U^2}{R}t\)）：\(Q = \frac{(220V)^2}{1210Ω}×600s = 24000J\)。 类型三：非纯电阻电路计算 题目：一台电动机的电阻为 5Ω，接在 220V 的电路中，通过的电流为 4A，工作 10 分钟，电动机产生的热量是多少？ 解答：电动机是非纯电阻电路，只能用\(Q = I^2Rt\)，\(t = 600s\)，\(Q = (4A)^2×5Ω×600s = 48000J\)。 幻灯片 7：电流热效应的利用 电热器：利用电流的热效应工作的设备，将电能转化为内能。 常见电热器： 电热水器：通过电阻丝发热加热水。 电熨斗：电阻丝发热使熨斗底 ... ...