四、電流的熱效應(yīng)

1、四、電流的熱效應(yīng)四、電流的熱效應(yīng)教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1了解生活中常見的電熱器，知道它們在工作了解生活中常見的電熱器，知道它們在工作過程中的能量轉(zhuǎn)化；了解電熱的應(yīng)用及其危害。過程中的能量轉(zhuǎn)化；了解電熱的應(yīng)用及其危害。 2知道電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與哪些因素知道電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)；知道焦耳定律的公式。有關(guān)；知道焦耳定律的公式。 3進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)控制變量法和串、并聯(lián)電進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)控制變量法和串、并聯(lián)電路特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)；能正確認(rèn)識(shí)電流所做的功與電流路特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)；能正確認(rèn)識(shí)電流所做的功與電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量的關(guān)系，掌握電流通過導(dǎo)通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量的關(guān)系，掌握電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生

2、熱量的計(jì)算方法。體所產(chǎn)生熱量的計(jì)算方法。 4能夠用電熱的知識(shí)解釋實(shí)際生活中的問題。能夠用電熱的知識(shí)解釋實(shí)際生活中的問題。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重難點(diǎn) 重點(diǎn)：重點(diǎn)：知道電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與知道電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)；知道焦耳定律的公式并會(huì)哪些因素有關(guān)；知道焦耳定律的公式并會(huì)計(jì)算電熱。計(jì)算電熱。 難點(diǎn)：難點(diǎn)：對(duì)電流所做的功與電流通過導(dǎo)體所對(duì)電流所做的功與電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量關(guān)系的認(rèn)識(shí)。產(chǎn)生的熱量關(guān)系的認(rèn)識(shí)。燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手燈泡發(fā)光一段時(shí)間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？觸摸燈泡，有什么感覺？ 微機(jī)的主機(jī)上都裝有一臺(tái)微機(jī)的主機(jī)上都裝有一臺(tái)電風(fēng)扇，它起什么作用？電風(fēng)扇，它起什么

3、作用？ 用電器在工作時(shí)都用電器在工作時(shí)都會(huì)發(fā)熱，它們發(fā)熱會(huì)發(fā)熱，它們發(fā)熱時(shí)有什么規(guī)律？時(shí)有什么規(guī)律？電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。同。為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而為什么電爐絲熱的發(fā)紅，而導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？導(dǎo)線卻幾乎不發(fā)熱？猜想：猜想：電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？電流的熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)？電阻、電流、通電時(shí)間制定計(jì)劃，進(jìn)行試驗(yàn)：制定計(jì)劃，進(jìn)行試驗(yàn)：1.提出問題：怎樣判斷產(chǎn)生的熱量的多少？提出問題：怎樣判斷產(chǎn)生的熱量的多少？要研究電熱跟電阻的關(guān)系，還要控制什么不要研究電熱跟電阻的關(guān)系，還要控制什么不變？電路應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)？變？電路應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)？2.提出問題：提出問題：怎樣探究電熱

4、跟電流的關(guān)系？應(yīng)控制什么不怎樣探究電熱跟電流的關(guān)系？應(yīng)控制什么不變？電路怎樣設(shè)計(jì)？變？電路怎樣設(shè)計(jì)？ 3.提出問題：怎樣探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系？提出問題：怎樣探究電熱與通電時(shí)間的關(guān)系？實(shí)驗(yàn)裝置如下圖序號(hào)電流(A) 電阻()通電時(shí)間（min）煤油溫度變化（）1R甲（電阻較大）2R乙（電阻較小）3R甲4R乙記錄表格記錄表格分析論證：分析論證：(1)比較比較1與與2可知，在可知，在電流相同、通電時(shí)間電流相同、通電時(shí)間相相同時(shí)，導(dǎo)體的同時(shí)，導(dǎo)體的電阻電阻越大，產(chǎn)生的熱量越多；越大，產(chǎn)生的熱量越多；(2)比較比較1與與3可知，在可知，在導(dǎo)體電阻相同、通電時(shí)導(dǎo)體電阻相同、通電時(shí)間間相同時(shí)，通過導(dǎo)體的相同

5、時(shí)，通過導(dǎo)體的電流電流越大，產(chǎn)生的熱越大，產(chǎn)生的熱量越多。量越多。(3)比較比較3與與4可知，在可知，在導(dǎo)體電阻相同、電流導(dǎo)體電阻相同、電流相相同時(shí)，同時(shí)，通電時(shí)間通電時(shí)間越長，產(chǎn)生的熱量越多。越長，產(chǎn)生的熱量越多。電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、通過電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻、通過導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間都有關(guān)系，當(dāng)導(dǎo)體的電導(dǎo)體的電流和通電時(shí)間都有關(guān)系，當(dāng)導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越大，通電時(shí)間越長阻越大，通過導(dǎo)體的電流越大，通電時(shí)間越長時(shí)，產(chǎn)生的熱量也越多。時(shí)，產(chǎn)生的熱量也越多。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：實(shí)驗(yàn)結(jié)論： 焦耳焦耳 (18181889)英國物理學(xué)家，一生致力于英國物理學(xué)家，一生致力于

6、實(shí)驗(yàn)研究。用近實(shí)驗(yàn)研究。用近40年的時(shí)間年的時(shí)間做做400多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和多次實(shí)驗(yàn)，研究熱和功的關(guān)系。根據(jù)所測量電流功的關(guān)系。根據(jù)所測量電流通過電阻放出的熱量，提出通過電阻放出的熱量，提出了焦耳定律。了焦耳定律。焦耳定律焦耳定律電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方電流的二次方成正比，成正比，跟導(dǎo)體的跟導(dǎo)體的電阻電阻成正比，跟成正比，跟通電時(shí)間通電時(shí)間成正比。成正比。焦耳定律焦耳定律Q = I R t 熱量熱量 電流電流 電阻電阻 時(shí)間時(shí)間J A S公式：公式：意義：意義：單位：單位：焦耳定律的理論推導(dǎo)焦耳定律的理論推導(dǎo) 電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果電流通過導(dǎo)體時(shí)，如果消耗電能

7、消耗電能全部全部轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為熱熱，而沒有，而沒有同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量同時(shí)轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，那么，電流產(chǎn)生的熱量Q就就等于等于消耗的電能消耗的電能W。即即: Q = W = Pt = UIt = I2Rt思考：思考： 電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)電爐絲通過導(dǎo)線接到電路里，電爐絲和導(dǎo)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)線通過的電流相同。為什么電爐絲熱得發(fā)紅，而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱？紅，而導(dǎo)線幾乎不發(fā)熱？ 一根一根60的電阻絲接在的電阻絲接在36V的電源的電源上上,在在5min內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？內(nèi)共產(chǎn)生多少熱量？如：電熨斗、電烙鐵、電爐等如：電熨斗、電烙鐵、電爐等 電

8、熱器電熱器:用電來加熱的設(shè)備用電來加熱的設(shè)備主要部分主要部分發(fā)熱體發(fā)熱體工作原理：工作原理：電流熱效應(yīng)電流熱效應(yīng) 電視機(jī)加電視機(jī)加散熱窗散熱窗計(jì)算機(jī)、電動(dòng)機(jī)等還要加計(jì)算機(jī)、電動(dòng)機(jī)等還要加風(fēng)扇風(fēng)扇利用：利用：防止：防止：1什么是電流的熱效應(yīng)。什么是電流的熱效應(yīng)。2焦耳定律的內(nèi)容及計(jì)算公式。焦耳定律的內(nèi)容及計(jì)算公式。3電熱的應(yīng)用與危害。電熱的應(yīng)用與危害。1.電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時(shí)電流的熱效應(yīng)是電流通過導(dǎo)體時(shí)_轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)化成_的的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的現(xiàn)象。電熱器是利用電流的_制成的加熱設(shè)備。制成的加熱設(shè)備。電能電能熱熱2.“ 在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系在研究電流產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，的實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持應(yīng)保持_、_一定。一定。3.一根一根100的電阻絲通過的電流是的電阻絲通過的電流是2A，1s內(nèi)它產(chǎn)生的熱量