九年級北師大版電功和電功率電流的熱效應PPT

第四節(jié)電流的熱效應新課引入

燈泡發(fā)光一段時間后，用手觸摸燈泡，有什么感覺？用手觸摸電線卻感覺不到熱，這是為什么？

著火了！why？家庭電路中使用功率過大的用電器可能引起火災，這又是為什么？電流熱效應的應用2.電熱器：利用電流的熱效應制成的加熱設備（電熨斗，電炒鍋，電烤箱等）

3.電熱器的主要組成部分：發(fā)熱體

4.發(fā)熱體：一般由電阻率大、熔點高的金屬絲繞在絕緣材料上做成的。電流的效應1.電流的熱效應。（各種電熱器）2.電流的磁效應。（電磁鐵）3.電流的化學效應。（電解水）1.電流的熱效應:電能轉化為內能的現(xiàn)象提出問題：電流產生的熱量跟哪些因素有關呢？猜想：通電時間電流的大小導體電阻的大小實驗方法：實驗目的:

研究電流通過導體產生的熱量跟哪些因素有關

實驗原理:

當電流通過電阻絲時，電流產生的熱量就使瓶中的空氣溫度升高、體積膨脹，導管里面原來一樣高的液柱就會逐漸上升.電流產生的熱量越多，液面就會上升得越高.我們可以通過管中液面上升的高度比較電流產生的熱量.實驗探究控制變量法（轉換法）探究一：

電流通過導體產生的熱量和電阻的有什么關系？連接實物圖，并畫出電路圖AR1R2R甲＞R乙R甲＞R乙（控制變量法,轉換法）條件：現(xiàn)象：結論：等量煤油，電流相同,時間相同B瓶中溫度上升的多電流和通電時間相同時，電阻越大，產生的熱量越多。探究實驗：與電阻的關系探究二：電流通過導體產生的熱量是否跟電流的大小有關？I1＞I2h1h2條件：通電時間相同，電阻相同現(xiàn)象：電流大時，溫度上升多結論：在通電時間一定、電阻相同時，通過的電流越大，產生的熱量越多。與電流的關系探究實驗：探究三：電流通過導體產生的熱量和通電時間是否有關？導體的電阻越大產生的熱量越多，通過導體的電流越大產生的熱量越多，通電時間越長產生的熱量越多。結論：焦耳定律Q=I2Rt熱量電流電阻時間JAΩS公式：意義：單位：焦耳定律：電流通過導體產生的熱量跟電流的二次方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比。焦耳

(1818－1889)注意：1、公式中的Q、I、R、t各物理量針對的是同一段導體而言的；

2、Q是I的二次方成正比；

3、焦耳定律理論推導：因為

2U2R

t4、焦耳定律公式擴展：

Q=W=Pt=UIt=

W=Q且W=UItU=IR所以Q=W=UIt=(IR)It=IRt(只適用于純電阻電路)純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件．

非純電阻電路：電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發(fā)生化學反應的電路．

1.電功:

UItW=2.電功率:

IUtWP==3.電熱:

RtIQ2=對純電阻電路:

電功=電熱對非純電阻電路:

電功>電熱（普適公式）例題1一根60Ω的電阻絲接在36V的電源上，在5min內共產生多少熱量？分析：先利用歐姆定律計算出通過電阻絲的電流，再用焦爾定律公式計算電流產生的熱量。

UR＝解：I＝36V60Ω＝0.6AQ=I2Rt=(0.6A)2×60Ω×300S=6480J

UR解：I＝36V60Ω＝0.6A

UR解：I＝36V60Ω＝0.6A＝解：I＝36V60Ω＝0.6A用電爐燒水時，電爐絲熱得發(fā)紅，而跟電爐絲連接著銅導線卻不怎么熱，這是為什么?

電爐的電阻絲和銅導線是串聯(lián)在同一電路中的，所以通過的電流是相同的，時間也是相同的，根據焦耳定律Q=I2Rt可知，當兩導體中電流和通電時間均相同時，電流產生的熱量與導體的電阻成正比.由于電爐的電阻絲的電阻比銅導線的電阻大得多，所以電爐絲產生的熱量比銅導線要大得多.當堂檢測3.有兩根金屬電阻絲，電阻分別為5Ω和15Ω，將它們串聯(lián)后接在一個電源兩端，它們的電壓之比為_____，在相同的時間內產生的熱量之比為______；如果將它們并聯(lián)同一電源兩極間，通過它們的電流之比為____，在相等的時間內產生的熱量之比為____.1：31：33：13：11.電功:

IUtW=2.電功率:

IUtWP==3.電熱:

RtIQ2=對純電阻電路:

電功=電熱對非純電阻電路:

電功>電熱復習：普適公式小結：2．熱功率

1．焦耳熱

普遍適用公式3.P=UI=I2R

=U2/R4.W=Q=I2Rt=U2t/R=UIt問題1.

課文前面“？”中為什么“覺察不出和燈相連的電線發(fā)熱”？分析：因為電線和燈串聯(lián)，通過它們的電流是一樣大，又因為燈的電阻比電線的大得多，所以根據焦耳定律Q＝I2Rt可知，在相同時間內電流通過燈產生的熱量比通過電線產生的熱量大得多。因此，燈泡熱量發(fā)光，而電線卻感覺不到熱。例1：對計算任何用電器的電功率都適用的公式是()

C、D1.電流通過導體時產生的熱量跟__________成正比，跟導體的____成正比，跟__________成正比，這個規(guī)律叫做焦耳定律，數字表達式是_______.2.電熱器是利用電流的__效應制成的，它的主要部件是______.電流流過電熱器所做的功全部用來產生____.電流的平方電阻通電的時間Q=I2Rt熱發(fā)熱體熱量當堂檢測3.在兩根橫截面積相同、長度不同的鎳鉻合金線兩端分別加上相同的電壓，那么下列說法中正確的是()A.長的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內產生的熱量較多B.短的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內產生的熱量較多C.長的鎳鉻合金線電阻較大，相同時間內產生的熱量較少D.短的鎳鉻合金線電阻較小，相同時間內產生的熱量較少4.一根電阻絲接在電壓U=5V的電源上，在1s內產生的熱量是2J，要讓該電阻(其電阻大小恒定不變)產生8J的熱量，可采用的辦法是()A.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間仍為1SB.使電源電壓仍為5V，通電時間變?yōu)?SC.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間變?yōu)镾D.使電源電壓變?yōu)?0V，通電時間變?yōu)?SCA5.研究焦耳定律的實驗裝置如圖9-3-4所示，在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油，瓶中各放一根電阻絲，甲瓶中電阻絲的阻值比乙瓶中的電阻大.實驗分三步進行，其中第一步為：接通電路一段時間，比較甲、乙兩瓶中的煤油哪個上升得高，這一步是在什么情況下研究熱量跟哪個物理量的關系?()A.是在通電時間相同的情況下，研究熱量跟電流的關系B.是在電流相同的情況下，研究熱量跟通電時間的關系C.是在電流相同但電阻不同的情況下，研究熱量跟通電時間的關系D.是在電流和通電時間相同的情況下，研究熱量跟電阻的關系D圖9-3-4課時訓練圖9-3-45.如圖9-3-5所示，a、b相同容器中分別裝有相同質量的水，水中的電阻絲的阻值分別為R1和R2，且R1＜R2，則閉分開關S后，a、b容器中水溫上升較快的是()A.a容器中的水B.b容器中的水C.a、b容器中的水溫上升的